클라우드플레어가 6일 블로그를 통해 양자컴퓨터 시대에도 사용자 개인정보를 지킬 수 있는 차세대 익명 인증 방식을 소개했다. 모질라 등과 협력해 연구 중인 이 방식의 이름은 'MOLE'이며, 글은 바스 웨스터바안이 썼다.
배경에는 클라우드플레어가 약 10년간 운영해 온 프라이버시 패스가 있다. 이 프로토콜은 사용자가 발급받은 토큰을 내고 사이트에 접근하게 해 요청 횟수를 제한하면서도, 토큰과 발급 대상을 연결할 수 없게 한다. 다만 현재는 RSA와 타원곡선 같은 기존 암호에 기대고 있어, 양자 공격자가 토큰을 위조해 제한을 우회할 수 있다는 한계가 있다.
MOLE에서는 발급 주체인 앵커가 보증을 내주고, 중재자가 이를 확인한다. 사용자는 합의된 앵커 집합 중 한 곳이 발급했다는 사실만 증명하고 어느 곳인지는 드러내지 않는다. 이후 중재자는 사이트 이용을 관리할 크리덴셜을 내준다.
가장 큰 걸림돌은 서명 크기다. 양자 내성 서명인 ML-DSA-44는 2,420바이트로, 현재 쓰는 ECDSA-P256의 64바이트보다 크게 늘어난다. 연구진은 영지식 증명 방식인 VOLE-in-the-Head와 다변수 서명 UOV를 결합해 이를 줄이는 방법을 제시했다. UOV를 쓴 블라인드 서명 방식은 제시 시 약 4.3KB 수준이고 공개키는 46.6KB이며, 연산은 수 밀리초가 걸린다고 한다.
클라우드플레어는 다변수 암호의 안전성 분석이 아직 충분히 성숙하지 않았다고 밝혔다. 최적화가 깨지더라도 위조가 가능해질 뿐 사용자 프라이버시는 유지된다는 설명이다. 앞으로 UOV가 안전하다면 프로토콜도 안전함을 보이는 증명을 만들고, 한 번의 인증을 여러 요청에 나눠 쓰는 방법을 연구할 계획이다. 구현은 깃허브에 공개됐다.
원문: Cloudflare Blog
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