Cloudflare מציגה חזון פוסט-קוונטי לפרטיות ברשת עם MOLE ו-PoMFRIT

לפי Cloudflare, הסכמת מפתחות מאומתת כמו TLS היא העדיפות הגבוהה ביותר במעבר לקריפטוגרפיה פוסט-קוונטית, אך פרטיות ברשת תלויה גם ב-Privacy Pass. Privacy Pass מספק פרטיות ללא תנאי, אך הוא עדיין נשען על קריפטוגרפיה קלאסית כמו RSA ועקומות אליפטיות, ולכן תוקף קוונטי יוכל לזייף אסימונים ולעקוף את מנגנוני האבטחה של האתר. החברה אומרת כי יכולות האימות הפרטי החדשות שהיא מפתחת ישמרו על פרטיות האינטראקציות גם אחרי Q-day, אך בקרוב יהיה צורך בחלופה.

Privacy Pass והלחץ הפוסט-קוונטי

Privacy Pass מאפשר ללקוח לקבל אסימונים שאינם ניתנים לקישור ולפדות אותם תמורת גישה, ובכך מסייע למפעילי אתרים להגביל את קצב הפניות של לקוחות בלי CAPTCHA ובלי טביעת אצבע. Cloudflare ואחרים משתפים פעולה בדור הבא של הטכנולוגיה כדי לנהל תעבורת סוכנים ולפתוח את ההשתתפות לסוגי לקוחות נוספים. החברה מציינת שחתימות ML-DSA-44 הן בגודל 2,420 בתים בעוד חתימות ECDSA-P256 הן 64 בתים, ושאין לצפות להחלפות פוסט-קוונטיות ישירות בקרוב.

MOLE ואישורים המסתירים את זהות המנפיק

MOLE, קיצור של Moderation Of unLinkable Endorsements, היא מערכת מוצעת שבה עוגן (anchor) מנפיק אישור (endorsement) ומתווך (moderator) פודה אותו. לפני הפדיון הלקוח והמתווך מסכימים על קבוצת עוגנים של מפתחות ציבוריים מהימנים. במהלך הפדיון הלקוח מוכיח שהונפק לו אישור בידי אחד העוגנים בקבוצה, בלי לחשוף איזה מהם, ולאחר מכן המתווך מנפיק ללקוח אישור MOLE. ניתן לממש אישורי MOLE בחתימות עיוורות, באסימוני אשראי אנונימיים או באישורים אנונימיים מוגבלי קצב.

VOLE-in-the-Head וחתימות מרובות משתנים

VOLE-in-the-Head היא מערכת הוכחה באפס ידע של Baum ואחרים מ-Crypto 2023, שהופכת VOLE אינטראקטיבי להוכחה לא אינטראקטיבית באמצעות טרנספורמציית Fiat-Shamir. היא יעילה לטענות המובעות כמערכות משוואות מעל שדות בינאריים קטנים: הוכחות FAEST בגודל כ-4KB וחתימות KuMQuat בגודל 2.6KB בלבד. חתימות UOV הן 135 בתים עם מפתחות ציבוריים של 46.6KB, בעוד של-MAYO מפתחות ציבוריים קטנים יותר וחתימות גדולות במקצת; שניהם מתאימים ל-VOLE-in-the-Head מפני שהמורכבות האריתמטית שלהם דומה לזו של מופע MQ.

PoMFRIT ואופטימיזציות של גודל

PoMFRIT היא חתימה עיוורת של Baum ואחרים מ-USENIX Security 2026, המבוססת על VOLE-in-the-Head ועל MAYO, עם חתימה עיוורת בגודל 6.7KB וכמה מאות בתים בלבד לתהליך ההנפקה. החלפת MAYO ב-UOV יכולה להקטין את החתימה ל-4.3KB תוך שימוש בפרמטרים של UOV בסבב השלישי של NIST ובגרסת FAEST-EM-128s. המבנה דורש שתי הרצות של פרמוטציית Keccak, והאופטימיזציות יכולות לצמצם את הגיבוב בכך שהמנפיק מחשב טביעה אחת בעצמו, אך הדבר משנה את מצב האבטחה ונשען על הנחת one-more-UOV. TurboSHAKE משתמש ב-12 סבבים במקום 24 ויכול להקטין את גודל ההוכחה, וכך גם הקטנת גודל המצב של Keccak.

מקורות: Cloudflare