Cloudflare-ն ուսումնասիրում է հետքվանտային գաղտնիությունը MOLE-ի և PoMFRIT-ի միջոցով

Cloudflare-ն նշում է, որ հավաստագրված բանալիների համաձայնեցումը, ինչպիսին է TLS-ը, հետքվանտային կրիպտոգրաֆիայի ամենաբարձր առաջնահերթությունն է, սակայն վեբ գաղտնիությունը նաև կախված է Privacy Pass-ից։ Privacy Pass-ը բացարձակ գաղտնի է, սակայն այն դեռ հիմնվում է դասական կրիպտոգրաֆիայի վրա, ինչպիսիք են RSA-ն և էլիպտիկ կորերը, ուստի քվանտային հարձակվողը կկարողանա կեղծել տոկենները և շրջանցել կայքի անվտանգության վերահսկումները։ Ընկերությունը նշում է, որ իր մշակած նոր գաղտնի նույնականացման հնարավորությունները փոխազդեցությունները գաղտնի կպահեն նույնիսկ Q-day-ից հետո, սակայն շուտով այլընտրանք կպահանջվի։

Privacy Pass-ը և հետքվանտային ճնշումը

Privacy Pass-ը թույլ է տալիս հաճախորդին ստանալ չկապակցվող տոկեններ և դրանք մարել մուտքի համար, ինչը օգնում է կայքի օպերատորներին սահմանափակել հաճախորդների հարցումների արագությունը առանց CAPTCHA-ների կամ մատնահետքերի հավաքման։ Cloudflare-ն և այլ կողմեր համագործակցում են այս տեխնոլոգիայի հաջորդ սերնդի վրա՝ ագենտային տրաֆիկը կառավարելու և ավելի շատ հաճախորդային տեսակների մասնակցությունը բացելու համար։ Ընկերությունը նշում է, որ ML-DSA-44 ստորագրությունները 2 420 բայթ են, մինչդեռ ECDSA-P256 ստորագրությունները՝ 64 բայթ, և որ անմիջական հետքվանտային փոխարինումները շուտով չեն սպասվում։

MOLE-ը և թողարկողը թաքցնող հաստատումները

MOLE-ը (Moderation Of unLinkable Endorsements) առաջարկված համակարգ է, որտեղ խարիսխը թողարկում է հաստատում, իսկ մոդերատորը այն մարում է։ Մարումից առաջ հաճախորդը և մոդերատորը համաձայնում են վստահելի հանրային բանալիների խարիսխային բազմության վրա։ Մարման ընթացքում հաճախորդը ապացուցում է, որ նրան հաստատում է տրվել այդ բազմության մեկ խարիսխի կողմից՝ առանց բացահայտելու, թե որը, և մոդերատորը այնուհետև թողարկում է MOLE հավատարմագիր։ MOLE հավատարմագրերը կարող են իրականացվել կույր ստորագրություններով, անանուն կրեդիտ տոկեններով կամ անանուն՝ արագությամբ սահմանափակված հավատարմագրերով։

VOLE-in-the-Head-ը և բազմափոփոխական ստորագրությունները

VOLE-in-the-Head-ը Baum et al.-ի զրոյական գիտելիքի ապացույցային համակարգն է Crypto 2023-ից, որը ինտերակտիվ VOLE-ը վերածում է ոչ ինտերակտիվ ապացույցի՝ օգտագործելով Fiat-Shamir ձևափոխումը։ Այն արդյունավետ է փոքր բինար դաշտերի վրա արտահայտված հավասարումների համար, FAEST ապացույցները՝ մոտ 4KB, իսկ KuMQuat ստորագրությունները՝ ընդամենը 2,6KB։ UOV ստորագրությունները 135 բայթ են՝ 46,6KB հանրային բանալիներով, մինչդեռ MAYO-ն ունի ավելի փոքր հանրային բանալիներ և մի փոքր ավելի մեծ ստորագրություններ։ Երկուսն էլ տեղավորվում են VOLE-in-the-Head-ում, քանի որ նրանց թվաբանական բարդությունը համեմատելի է MQ օրինակի հետ։

PoMFRIT-ը և չափի օպտիմալացումները

PoMFRIT-ը Baum et al.-ի կույր ստորագրությունն է USENIX Security 2026-ից, հիմնված VOLE-in-the-Head-ի և MAYO-ի վրա, 6,7KB կույր ստորագրությամբ և մի քանի հարյուր բայթ թողարկման համար։ MAYO-ն UOV-ով փոխարինելը կարող է ստորագրությունը կրճատել մինչև 4,3KB՝ օգտագործելով UOV-ի համար NIST-ի 3-րդ փուլի պարամետրերը և FAEST-EM-128s-ը։ Կառուցվածքը պահանջում է Keccak-ի պերմուտացիայի երկու կիրառում, և օպտիմալացումները կարող են նվազեցնել հեշավորումը՝ թույլ տալով, որ թողարկողն ինքը ուղղակիորեն հաշվի մեկ հեշ, թեև դա փոխում է անվտանգության դիրքորոշումը և հիմնվում է one-more-UOV ենթադրության վրա։ TurboSHAKE-ը օգտագործում է 12 փուլ՝ 24-ի փոխարեն և կարող է նվազեցնել ապացույցի չափը, իսկ Keccak-ի վիճակի չափը նվազեցնելը նույնպես կարող է օգնել։

Աղբյուրներ՝ Cloudflare