Desarrollar un HTTPS seguro y eficiente a prueba de cuentos

Publicamos hoy un nuevo programa en Chrome para hacer que los certificados HTTPS sean seguros contra las computadoras cuánticas. El Grupo de Ingeniería de Internet (IETF) ha creado recientemente un grupo de trabajo, PKI, Logs, And Tree Signatures (“PLANTS”), con el objetivo de abordar los desafíos de rendimiento y ancho de banda que introducen el aumento del tamaño de la criptografía resistente a cuantes en las conexiones TLS que requieren la Transparencia de Certificados (CT). Hemos compartido recientemente nuestra llamada a la acción para asegurar la computación cuántica y hemos escrito sobre los desafíos introducidos por la criptografía resistente a cuantes y algunos de los pasos que hemos tomado para abordarlos en publicaciones anteriores. Para garantizar la escalabilidad y eficiencia del ecosistema, Chrome no tiene planes inmediatos para agregar certificados tradicionales X.509 que contienen criptografía post-cuántica a la Chrome Root Store. En cambio, Chrome, en colaboración con otros socios, está desarrollando una evolución de los certificados HTTPS basados en Certificados de Árbol de Merkle (MTC), actualmente en desarrollo en el grupo de trabajo PLANTS. Los MTC reemplazan la cadena pesada y serializada de firmas encontrada en PKI tradicionales con pruebas compactas de Árbol de Merkle. En este modelo, una Autoridad de Certificación (CA) firma un único “Árbol de Encabezado” que representa potencialmente millones de certificados, y el certificado enviado al navegador es simplemente una prueba ligera de inclusión en ese árbol. ¿Por qué MTCs? Los MTCs permiten la adopción de algoritmos robustos resistentes a cuantes sin incurrir en la enorme penalización de ancho de banda de las cadenas de certificados X.509 clásicas. También desconectan la fuerza de seguridad del algoritmo criptográfico correspondiente del tamaño de los datos transmitidos al usuario. Al reducir los datos de autenticación en un intercambio TLS al mínimo, los MTCs tienen como objetivo mantener la web post-cuántica tan rápida y fluida como Internet actual, manteniendo un alto rendimiento incluso a medida que adoptamos una mayor seguridad. Finalmente, con los MTCs, la transparencia es una propiedad fundamental de la emisión: es imposible emitir un certificado sin incluirlo en un árbol público. Esto significa que las propiedades de seguridad del ecosistema de CT actual están incluidas de forma predeterminada, y sin agregar más sobrecarga al intercambio TLS. El Plan de Propagación de MTC de Chrome ya está experimentando con MTCs con el tráfico de Internet real, y pretendemos desarrollar gradualmente nuestra implementación para que los MTCs proporcionen un HTTPS resistente a cuantes robusto disponible para su uso en toda la Internet. En términos generales, nuestro despliegue abarca tres fases distintas. Fase 1 (EN CURSO): En colaboración con Cloudflare, estamos realizando un estudio de viabilidad para evaluar el rendimiento y la seguridad de las conexiones TLS que utilizan MTCs. Para garantizar una experiencia perfecta y segura para los usuarios de Chrome que puedan encontrar un MTC, cada conexión basada en MTC está respaldada por un certificado X.509 tradicional y confiable durante este experimento. Este “fall safe” nos permite medir las ganancias de rendimiento del mundo real y verificar la confiabilidad de la emisión de MTC sin poner en riesgo la seguridad o la estabilidad de la conexión del usuario. Fase 2 (Q1 2027): Una vez que la tecnología central se haya validado, pretendemos invitar a los operadores de registros CT con al menos un “registro utilizable” en Chrome para que participen en el lanzamiento inicial de MTC públicos. Estas organizaciones ya han demostrado la excelencia operativa y la infraestructura de alta disponibilidad necesarias para ejecutar servicios de seguridad globales que sustentan las conexiones TLS en Chrome. Dado que la tecnología MTC comparte similitudes arquitectónicas significativas con CT, estos operadores están cualificados de forma única para garantizar que los MTC puedan ponerse en marcha y funcionar con éxito. Fase 3 (Q3 2027): A principios de la Fase 2, completaremos los requisitos para incorporar más CAs en el nuevo Chrome Quantum-resistant Root Store (CQRS) y el Programa Root correspondiente que solo admite MTCs. Esto establecerá una tienda de confianza moderna y específicamente diseñada para los requisitos de una web post-cuántica. El Programa Root Quantum-resistant de Chrome funcionará junto con nuestro Programa Root de Chrome existente para garantizar una transición gestionada que mantiene los niveles más altos de seguridad para todos los usuarios. Esta fase también introducirá la capacidad para que los sitios opten por reducir las protecciones, lo que garantiza que los sitios que solo deseen usar certificados resistentes a cuantes puedan hacerlo. Este área está evolucionando rápidamente. A medida que progresan estas fases, continuaremos nuestra participación activa en organismos de estándares como IETF y C2SP, para garantizar que las ideas que obtenemos fluyan de nuevo a los estándares, y que los cambios en los estándares se apoyen en Chrome y CQRS. Cultivar nuevas prácticas y políticas para una web más segura y confiable Consideramos que la adopción de MTC y un almacén raíz resistente a cuantes como una oportunidad crítica para garantizar la robustez de la base del ecosistema actual. Diseñando específicamente para las demandas de una Internet moderna y ágil, podemos acelerar la adopción de la resistencia post-cuántica para todos los usuarios de la web. Esperamos que esta base moderna para TLS evolucione más allá de las normas actuales del ecosistema, y enfatizaremos temas de seguridad, simplicidad, previsibilidad, transparencia y resiliencia. Estas propiedades pueden expresarse mediante: Basar nuestro enfoque en los principios, dando prioridad solo a los elementos esenciales para establecer una conexión segura entre un servidor y un cliente. Utilizar flujos de trabajo únicamente basados en ACME para reducir la complejidad y garantizar la agilidad criptográfica necesaria para responder a futuras amenazas en todo el ecosistema. Actualizar a un marco moderno para la comunicación del estado de revocación. Esto permite reemplazar las CRLs antiguas y simplificar los requisitos para enfocarse solo en los eventos de compromiso de claves. Explorar “pruebas de control de dominio reproducibles” para crear un modelo en el que las pruebas de control de dominio estén disponibles públicamente y de forma persistente, lo que permite a cualquier parte verificar de forma independiente la legitimidad de una validación (es decir, servir como “monitor de DCV”). Mejorar el modelo de inclusión de CA para priorizar la excelencia operativa comprobada. Al establecer una vía en la que los posibles dueños de CA MTC primero demuestren su confiabilidad como firmas espejo y monitores de DCV, garantizamos que la aceptación se base en el rendimiento y un registro probado. Evolucionar el modelo de supervisión de terceros para priorizar una supervisión completa, continua y verificable externamente. Este cambio se centraría en garantizar un alto nivel de transparencia y consistencia, proporcionando información sobre el rendimiento inmediata y fiable que puede reemplazar la función de auditorías de terceros anuales. Para asegurar el futuro de la web, estamos dedicando nuestros recursos operativos a dos vías paralelas. Primero, seguimos comprometidos a apoyar a nuestros socios actuales de CA en la Chrome Root Store, facilitando las rotaciones de raíz para garantizar que las jerarquías no resistentes a cuantes existentes sigan siendo robustas y cumplan con la Política del Programa Root de Chrome. Simultáneamente, nos estamos enfocando en construir un futuro seguro desarrollando e implementando la infraestructura necesaria para soportar MTCs y su uso predeterminado en Chrome. También esperamos soportar certificados X.509 “tradicionales” para uso exclusivo en PKIs privadas (es decir, aquellos que no están incluidos en la Chrome Root Store) más tarde este año. A medida que ejecutamos y refinamos nuestro trabajo en MTCs, esperamos compartir un marco de política concreto para un almacén raíz resistente a cuantes con la comunidad, y estamos entusiasmados por aprender y definir caminos claros para que las organizaciones operen como CA MTC de Chrome.