Cloudflare ได้นำการปรับปรุง GeoKey Manager ให้รองรับยุคหลังควอนตัมเข้าสู่ช่วง Closed Beta แล้ว โดยใช้การผสมผสานระหว่าง ML-KEM-768 และ X25519 เพื่อป้องกันคีย์การถอดรหัสตามภูมิภาค และแทนที่ระบบ Attribute-Based Encryption ที่เคยใช้มาตั้งแต่ปี 2022
การออกแบบใหม่นี้ตอบโจทย์สองส่วนพร้อมกัน คือ ข้อกำหนดด้านอธิปไตยของข้อมูลที่จำกัดการประมวลผลข้อความธรรมดาให้อยู่ในภูมิภาค และการโจมตีแบบเก็บข้อมูลวันนี้ ถอดรหัสภายหลัง เมื่อคอมพิวเตอร์ควอนตัมเกิดขึ้น
ก่อนที่ edge server จะได้รับ root key จะต้องผ่านการตรวจสอบสามขั้นตอน คือ การยืนยัน TPM hardware identity, การค้นหาใน Zinc (คลังข้อมูลเซิร์ฟเวอร์ของ Cloudflare) เพื่อจับคู่ตัวตนกับศูนย์ข้อมูลและตำแหน่ง, และการตัดสินใจจาก provisioning service ว่าเซิร์ฟเวอร์นั้นสามารถถือ root ใดได้บ้าง
การหมุนคีย์แบบอ่อน (soft rotation) จะสร้างยุคใหม่ ขณะที่ยังคงให้ยุคก่อนหน้าใช้งานได้ในจำนวนจำกัด ส่วนการหมุนแบบแข็ง (hard rotation) จะห่อคีย์ที่ได้รับผลกระทบใหม่ภายใต้ยุคแทน และยกเลิกการเข้าถึงยุคก่อนหน้า
ผู้เขียนได้กล่าวถึงข้อกังวลที่ถูกตั้งขึ้น เช่น ขอบเขตการระเบิดของ regional root key ที่ถูกบุกรุก, การที่ Zinc inventory หรือ provisioning service ถูกบุกรุกแล้วส่งคีย์ภูมิภาคไปยังเซิร์ฟเวอร์นอกภูมิภาค, สิ่งที่ปกป้องคีย์ที่เปิดเผยก่อนการหมุน, และการที่ control plane ถูกบุกรุกแล้วเปลี่ยนแปลงการเป็นสมาชิกของภูมิภาค
ศัพท์ที่ควรรู้
- Post-quantum rebuild – การสร้างใหม่เพื่อรองรับยุคหลังควอนตัม ซึ่งคือการป้องกันการโจมตีจากคอมพิวเตอร์ควอนตัมในอนาคต
- ML-KEM-768 และ X25519 – คืออัลกอริทึมเข้ารหัสที่ใช้ในการผสมผสานเพื่อป้องกันคีย์การถอดรหัส
- Attribute-based encryption – ระบบการเข้ารหัสที่ใช้คุณสมบัติของข้อมูลในการกำหนดสิทธิ์การเข้าถึง ซึ่งเคยใช้โดยบริการนี้มาก่อน
- TPM hardware identity verification – การตรวจสอบตัวตนของฮาร์ดแวร์ TPM เพื่อยืนยันความถูกต้องของเซิร์ฟเวอร์
- Root key – คีย์หลักที่ใช้ในการเข้ารหัสและถอดรหัสข้อมูล ซึ่งมีความสำคัญสูงสุด
ที่มา: infoq.com