Рыбно‑пузырьковая энтропия в KMS

Вот важная новость с фронта ИИ: pqgg7nwkd4 1 час назад Рыбно‑пузырьковая энтропия в KMS 9 мин 2. 9K Блог компании Yandex Cloud & Yandex Infrastructure Блог компании Яндекс Информационная безопасность * Криптография * DIY или Сделай сам Смоделируем ситуацию: внезапно бот проходит вашу капчу, потому что заранее знает, какие случайные числа будут сгенерированы. Если рандом предсказуем, то защита становится иллюзией.

Чтобы такая ситуация была невозможна, мы используем различные источники рандома. Наверняка многие знают про броуновское движение и прочие природные рандомайзеры. Два года назад у меня родилась идея, которую коллеги поначалу приняли за шутку.

Технические детали

Рыбы, пузыри, каустики на дне, колышущиеся водоросли — каждую секунду картинка меняется так, как не предскажет ни одна модель. И тут я понял, что можно забрать весь этот хаос в продакшн. Сегодня аквариумная энтропия, которую создают наши рыбки: Неоны, Данио‑Рерио и Тетры Керри — поступает в препрод Yandex Key Management Service (KMS).

Меня зовут Дмитрий Вилькер, я разработчик сервисов криптографии в Yandex Cloud, а последние два года ещё и человек, который на работе всерьёз обсуждает корм для рыб и качество случайных чисел, причём в одном и том же проекте. В этой статье расскажу, как так вышло: зачем криптосервисам энтропия, как кадры из аквариума доезжают до KMS и что мы планируем дальше. Зачем вообще нужна энтропия и откуда она берётсяЭнтропия в практическом смысле — это случайные числа.

На них держатся все наши криптосервисы:Yandex Certificate Manager генерирует из них приватные ключи сертификатов. Yandex Lockbox — создаваемые секреты. KMS использует их при создании ключей и при шифровании.

Отраслевые последствия

Если вдруг «случайные» числа удаётся предсказать, всё это компрометируется: можно найти приватный ключ чужого сертификата, подобрать сгенерированный кем‑то пароль, дешифровать данные. Поэтому мы всегда в поиске источников настоящих, непредсказуемых случайных чисел. В данной ситуации чем больше, тем лучше.

Стандартный поставщик случайности — операционная система: ядро собирает энтропию из слабопредсказуемых событий вроде времени прерываний и операций ввода‑вывода. Ещё есть аппаратные генераторы в процессорах. Уже имеющихся у нас источников было достаточно, но хотелось сделать ещё лучше.

Почти два года назад я завёл тикет‑шутку: давайте генерировать рандом из картинки аквариума. Рыбы, пузыри и растения меняют изображение постоянно и непредсказуемо — почему бы не отдать эту непредсказуемость криптосервисам? А потом на тикет пришёл отклик, и шутка поехала в работу.

Событие, по словам экспертов, усилит конкуренцию в сфере ИИ.