Cloudflare досліджує постквантову приватність за допомогою MOLE та PoMFRIT

Cloudflare каже, що узгодження ключів із автентифікацією, як-от TLS, має найвищий пріоритет для постквантової криптографії, але приватність у вебі також залежить від Privacy Pass. Privacy Pass є безумовно приватним, проте все ще спирається на класичну криптографію, зокрема RSA та еліптичні криві, тому квантовий зловмисник зможе підробляти токени й обходити засоби контролю безпеки сайту. Компанія каже, що нові можливості приватної автентифікації, які вона розробляє, зберігатимуть взаємодії приватними навіть після Q-day, але найближчим часом знадобиться альтернатива.

Privacy Pass і постквантовий тиск

Privacy Pass дозволяє клієнту отримувати незв'язувані токени й погашати їх для доступу, допомагаючи операторам сайтів обмежувати швидкість клієнтів без CAPTCHA або фінгерпринтингу. Cloudflare та інші співпрацюють над наступним поколінням цієї технології, щоб керувати агентним трафіком і відкрити участь для більшої кількості типів клієнтів. Компанія зазначає, що підписи ML-DSA-44 мають 2 420 байтів, тоді як підписи ECDSA-P256 мають 64 байти, і прямі постквантові заміни найближчим часом не очікуються.

MOLE та схвалення з приховуванням видавця

MOLE, скорочення від Moderation Of unLinkable Endorsements, є запропонованою системою, у якій якір видає схвалення, а модератор погашає його. Перед погашенням клієнт і модератор домовляються про набір якорів із довіреними відкритими ключами. Під час погашення клієнт доводить, що йому видано схвалення одним якорем із цього набору, не розкриваючи, яким саме, а модератор потім видає облікові дані MOLE. Облікові дані MOLE можна реалізовувати сліпими підписами, анонімними кредитними токенами або анонімними обліковими даними з обмеженням швидкості.

VOLE-in-the-Head і мультиваріантні підписи

VOLE-in-the-Head є системою доказів із нульовим розголошенням від Баума та інших з Crypto 2023, яка перетворює інтерактивний VOLE на неінтерактивний доказ за допомогою перетворення Фіата-Шаміра. Вона ефективна для тверджень, виражених як рівняння над малими бінарними полями, з доказами FAEST близько 4 КБ і підписами KuMQuat розміром лише 2,6 КБ. Підписи UOV мають 135 байтів при відкритих ключах 46,6 КБ, тоді як MAYO має менші відкриті ключі й трохи більші підписи; обидва варіанти підходять для VOLE-in-the-Head, оскільки їхня арифметична складність порівнянна з екземпляром MQ.

PoMFRIT і оптимізація розміру

PoMFRIT є сліпим підписом від Баума та інших з USENIX Security 2026 на основі VOLE-in-the-Head і MAYO, із сліпим підписом 6,7 КБ і кількома сотнями байтів для випуску. Заміна MAYO на UOV може зменшити підпис до 4,3 КБ із використанням параметрів третього раунду NIST для UOV і FAEST-EM-128s. Конструкція потребує двох перестановок Keccak, а оптимізації можуть зменшити хешування, якщо видавець обчислює один хеш безпосередньо, хоча це змінює модель безпеки й спирається на припущення one-more-UOV. TurboSHAKE використовує 12 раундів замість 24 і може зменшити розмір доказу, а зменшення розміру стану Keccak також може допомогти.

Джерела: Cloudflare