Cryptography

15 篇内容

工程实践LinkedIn Engineering - Scalability

Revenue Attribution Report: how we used homomorphic encryption...

本文介绍 LinkedIn 收入归因报告系统如何用加法对称同态加密(ASHE)替代逐行 AES 解密。原系统每次查询都从 Pinot 拉取全部相关记录、解密敏感列后在明文上聚合,导致网络和 CPU 开销大且暴露明文。新方案把 ASHE 加密列和标识符一起存入 Pinot,将聚合下推到存储层,利用 Pinot 内建聚合与 ArrayAgg 拼接标识符,API 服务器仅对每列聚合结果做一次解密。对于按敏感状态分组的查询,还结合确定性加密防止频率攻击。实际效果显示网络响应从 2MB 降至约 5KB(降幅 99%),CPU 尖峰缓解,端到端时延基本持平。方案适用于数据所有者与查询方为同一实体的场景,依赖支持聚合下推的 OLAP 存储。

推荐收录。文章提供了真实系统中同态加密落地的完整工程案例,包含原方案瓶颈、ASHE 原理、Pinot 集成细节、扩展方案和量化性能对比,证据充分。对需要隐私保护分析、加密数据聚合或优化 OLAP 查询的工程师有直接迁移价值,尤其展示了如何将密码学原语与存储层能力结合。

工程实践Trail of Bits Blog

How Trail of Bits helps verify the integrity of your Signal chats

Trail of Bits 作为 Signal 自动密钥验证功能的三方审计者之一,从零构建并运行了独立的审计器,用于验证用户公钥映射的全局一致性和完整性。文章介绍了自动密钥验证的工作原理:通过全局一致的公钥视图和定期自检防止服务器提供虚假公钥;审计器利用 Merkle 树维护本地副本并签名,确保任意客户端看到相同的公钥集合。文中还说明了审计器独立实现的原因、签名策略、失败场景以及自动验证的适用范围和限制。

推荐收录,因为它详细展示了如何通过独立审计器增强密钥透明度系统的安全性,提供了可验证的工程实践。适合关注端到端加密、密钥管理和分布式系统信任模型的工程师阅读,审计器设计与实现思路可迁移到其他需要第三方验证的安全基础设施中。

技术文章Max Bernstein

A quick look at zero-knowledge proofs

文章以图三着色为例,从 Goldreich 等原论文的 Protocol 4 出发,用 Python 代码展示零知识证明的交互式流程。作者实现颜色置换、Nonce 加盐哈希锁定、随机边挑战和校验,解析单轮协议逻辑。然后讨论多轮重复的概率保障,并简要介绍如何将协议推广到数独和其他 NP 完全问题。文中还提供客户端/服务器端的交互式演示,指出该方法在实际大数分解等场景中因图规模过大而存在实践限制。整体面向计算理论和密码学爱好者,强调可运行代码与学术论文的对应关系。

推荐收录,因为文章将经典零知识证明协议从论文转化为可运行代码,完整保留原协议中的置换、Nonce 和哈希锁定等关键设计,并提供概率分析和交互式演示。适合对密码学、计算复杂性或交互式证明感兴趣的学生和工程师,可作为理解 ZKP 原理和实现 NP 完全问题零知识证明的入门参考。文中对归约方法的讨论也提示了该技术的实际边界与迁移思路。

工程实践Cloudflare Blog

Post-quantum authentication to origins is now supported

本文详细记录了 Cloudflare 为源站连接部署后量子认证的工程实践。文章首先说明后量子认证的必要性和源站连接的独特需求,然后介绍如何在 Custom Origin Trust Store 和 Authenticated Origin Pulls 中配置 ML-DSA 证书,并强调避免降级攻击的关键步骤。接着深入控制面和数据面的实现细节:控制面服务用 Go 编写,通过 Cloudflare 的 CIRCL 库补丁来解析 ML-DSA 证书;数据面服务 Pingora Origin 在停滞四年后更新 BoringSSL,但因 KeyUsage 检查导致了一次线上事故,回滚后修复。最后简述了后量子迁移的整体路线图和生态系统进展。该案例展示了真实系统中的升级权衡、库依赖管理和事故响应,对计划向 PQC 迁移的团队具有直接的参考价值。

这是一份高价值的工程案例,全面覆盖了后量子认证从需求分析、配置实践到底层实现和事故复盘的全过程。对于负责基础设施安全、TLS 运维或正在规划后量子迁移的工程师,文中的配置步骤、降级防护策略、库升级经验以及事故处理细节均可直接迁移。它不局限于产品公告,而是提供了可复用的工程判断和操作指南,适合长期参考。

技术文章NVIDIA Technical Blog

Building Faster Cryptography with Carryless Multiplication in NVIDIA CUDA 13.3

文章详细介绍了NVIDIA CUDA 13.3中新引入的进位乘法指令,这一特性填补了GPU在此之前缺乏原生进位乘法硬件的空白。文章首先回顾了进位乘法在x86 CPU上的历史及其在认证加密、纠错码和零知识证明等密码学算法中的基础作用,然后解释了新PTX指令__nv_cmul的用法和编程模型,并通过基准测试展示了其在典型密码学操作上相对于纯软件实现的显著加速。文章还指出了当前支持的GPU架构范围,并讨论了该指令在特定算法中的适用性与性能边界。

推荐收录,因为文章不是简单的版本发布公告,而是深入解释了硬件指令的原理、应用场景和性能数据,对从事GPU密码学实现或高性能计算的开发者具有直接参考价值。读者可以迁移文中介绍的指令用法和优化思路到自己的项目中,内容具备长期技术参考性。

工程实践Microsoft Research Blog

Verifying Rust cryptography in SymCrypt, from standards to code

本文介绍了微软在SymCrypt密码库中结合Rust、Lean、Aeneas和AI代理实现生产级密码算法的形式验证。方法首先将NIST标准等规范直接翻译为可执行、可审计的Lean规格,并针对ML-KEM的NTT等示例展示结构对应与数学性质证明;接着通过Aeneas将Rust实现自动转化为纯函数式Lean模型,并证明其精化规格。方案支持多架构(x86-64、aarch64)和SIMD intrinsics,通过条件编译和动态派发保留性能,同时将证明结果通过仪表板反馈给开发者,融入持续开发流程。AI代理用于辅助生成规格和证明,并由Lean内核独立检查,显著降低验证的人力成本。文章以SHA-3和ML-KEM的完整证明为案例,展示了在不牺牲性能与可维护性的前提下获得高可信保证的可行性,但当前工作仍限于部分算法,且依赖特定工具链。

该文系统性地呈现了将形式验证落地到生产级密码库的工程方法,从标准建模、代码转换、多架构支持到开发者反馈和AI自动化,提供了可复用的验证流水线。对于从事密码工程、系统安全或形式化方法的读者,文中展示的规格贴近标准、代码不做修改、验证结果持续同步等原则具有直接参考价值;其工具组合和代理辅助思路也为同类项目提供了可迁移的实践范式。

技术文章Cloudflare Blog

Why we cannot wait for better post-quantum signature algorithms

本文系统比较了当前及正在标准化的后量子签名算法,包括 ML‑DSA、SLH‑DSA、FN‑DSA、HAWK、基于知识的证明方案、以及 MAYO、SNOVA、UOV、QR‑UOV 等多元变量方案。作者详细分析了各方案的性能指标、安全假设、实现难点和适用场景,指出了 SQIsign、UOV 等专业化方案与 ML‑DSA 等通用方案的各自权衡,并梳理了从提交、标准化到实际部署的完整时间线。文章核心结论是:尽管未来可能有更优算法,但威胁迫近,ML‑DSA 已是当下唯一可行的第一波迁移选择,而继续推进新算法研究对长期安全和高级密码原语仍不可或缺。讨论主要面向 TLS 及 WebPKI 场景,未深入其他非互联网协议。

推荐收录。本文为后量子签名技术现状提供了极佳的参考综述,从算法原理、性能对比、安全分析到部署时间线均覆盖详尽,尤其适合安全工程师、架构师和决策者规划密码迁移时参考。其来自 Cloudflare 的实战视角和明确的工程判断(“用现有算法开战”)具有强可迁移性,能帮助读者快速建立对后量子签名方案的整体认知并做出务实的技术选择。

技术文章LWN.net

[$] Progress in modernizing kernel cryptography

这篇文章是对 2026 Linux Security Summit North America 上一场演讲的整理,主题是 Linux 内核密码学框架的现代化改造。Eric Biggers 先指出传统 crypto API 的几个问题:接口脆弱、调用方式繁琐、容易把实现细节暴露给内核开发者。随后他介绍了正在补充的 library API,目标是让开发者在不直接依赖旧式 crypto API 的情况下完成常见密码学操作,从而降低维护复杂度。文章还用具体示例说明,新接口在可读性和可维护性上都更友好。它的边界在于这是一次进展报告,主要展示方向与收益,而不是完整迁移指南或性能评测。

收录依据很明确:正文直接讨论了内核密码学框架的缺陷、新 library API 的引入,以及用例示例带来的可维护性提升。适合关注 Linux 内核、安全机制或 API 设计的读者,尤其对需要理解内核接口演进和重构取舍的人有迁移价值。

技术文章Random Oracle

Reluctant enforcers: certificate authorities as malware police

文章围绕 Windows 代码签名生态中“证书机构充当恶意软件警察”这一做法展开批判,核心问题是:证书颁发与撤销本来服务于身份认证,却被延伸成了对软件行为的事后执法。作者以 ActiveX 时代的案例为起点,说明“签名即可信”的遗留观念如何塑造了 Authenticode 体系,并进一步指出,证书撤销无法精准只封禁某个恶意二进制,而往往会波及同一证书签发的其他正常版本。文中还强调,撤销并不能形成全球性的禁发机制,开发者仍可向其他 CA 重新申请证书,因此它并不是治理恶意软件的有效授权工具。作者结合 RFC 5280 的撤销原因枚举与 X.509/PMI 的历史,论证“写了恶意软件”并不是标准意义上的撤销理由。最后文章指出,针对恶意代码真正属于更高层的授权与信誉系统问题,应由 SmartScreen、Defender、WDAC 等机制承担,而不该把 PKI 语义强行改造成执法工具。

文章直接给出 Authenticode、X.509 撤销语义和代码签名基线要求的具体证据,清楚说明“认证”和“授权”混用的类别错误。适合做安全架构、PKI 设计和 Windows 软件分发机制的长期参考,尤其适合需要理解证书撤销边界与滥用风险的读者。

技术文章Random Oracle

Windows revocation providers: beyond platform trust

文章介绍了 Windows 证书验证体系中的一个少见扩展点:自定义 revocation provider。作者先说明其工作方式——在 CertVerifyRevocation 调用中,多个提供者按优先级链式返回“有效、已吊销或未知”,其中任一明确结论都会终止后续查询。随后文章强调了三类边界:部分应用(如 Chrome、Firefox)并不走系统 API;revocation 只有在证书链先通过后才会执行;应用还可能显式关闭检查或传入离线模式。基于这些机制,作者展示了三个用途:在 CRL/OCSP 不可用时补齐吊销判断、为特定 CA 做事后 name constraints 约束,以及把代码签名黑名单从单张证书扩展到身份级别。文章的结论是,自定义 revocation provider 能把 Windows 的信任判定从“按证书串号”提升到更灵活的策略层,但其有效性强依赖于应用是否调用平台链验证。

推荐收录,因为文章直接给出了 Windows revocation provider 的机制、调用顺序和三个真实用例,并明确指出了浏览器绕过平台 API、链构建前置条件等限制。适合做 Windows PKI、客户端信任链和企业证书治理的参考,尤其对安全工程师和平台开发者有可迁移价值。

工程实践Trail of Bits Blog

Shipping post-quantum cryptography to Python

文章介绍 pyca/cryptography 在 48 版中加入 ML-KEM 与 ML-DSA,使 Python 生态可通过 pip 安装获得后量子密码支持。作者从美国政府推进迁移的时间表切入,强调后量子转型不能只停留在政策层,必须先由底层密码库暴露新原语,应用才能升级。文中对比 Ed25519/X25519 与 ML-DSA/ML-KEM 的密钥、签名和密文尺寸,指出后量子算法会显著放大协议字段、长度前缀和分片假设,因此并非“无痛替换”。同时还讨论了 SLH-DSA 的保守性,以及把这些原语接入真实协议时需要谨慎测试、审核和与维护者协作的边界。

推荐收录,因为它给出了后量子密码进入 Python 生态的直接工程证据:版本发布、API 形态、后端支持与协议迁移约束都很明确。适合密码库维护者、协议设计者和安全工程师参考,尤其能迁移到“先暴露原语、再改协议字段与测试”的升级路径。

工程实践Cloudflare Blog

The post-quantum EO is an important milestone. Now it’s time to get to work

这篇文章围绕“后量子密码迁移”展开,结合美国总统行政令、NIST 标准和 Cloudflare 自身的部署经验,系统说明了为什么应立即推进后量子加密与后量子认证。作者把迁移拆成两个阶段,分别解释了 ML-KEM 与 ML-DSA/SLH-DSA 的适用场景、性能与生态成熟度差异,并强调加密迁移已可规模化推进,而认证迁移由于证书、根信任、CA、浏览器等依赖链更长,需要并行启动。

推荐收录,因为它不仅讨论政策信号,更给出了可落地的迁移判断框架:先保护公网流量、再做量子影响盘点、同时推动采购约束和认证准备。对做安全架构、云基础设施、企业密码迁移和供应链治理的读者,这篇文章具有很强的迁移性和长期参考价值。

科研议题Microsoft Research Blog

Vega: Zero-knowledge proofs for digital identity in the age of AI

文章介绍了微软研究院提出的 Vega:一种面向数字身份验证的零知识证明系统,目标是在不暴露政府签发凭证本身的前提下,仅证明“年满 21 岁”“具备某职业资格”等事实。作者不仅解释了该系统如何把 Spartan、Nova、HyperNova、NeutronNova 等构件组合起来,还给出了面向真实凭证格式的设计选择,例如用 lookup 避免完整解析器、用 fold-and-reuse 降低重复证明成本、用设备绑定防止凭证泄露后的滥用。文章还报告了在普通客户端设备上生成约 92ms、证明体积约 108KB、无需 trusted setup 的性能结果,并讨论了其在移动身份、AI agent 代办和链上身份桥接中的适用场景与边界。

推荐收录,因为它不是泛泛介绍零知识证明概念,而是围绕一个现实身份验证问题给出了完整的研究型方案、系统构造和性能评估。对于关注隐私计算、数字身份、密码协议工程化以及 AI 时代可信交互的人,这篇文章具有明确的长期参考价值。

工程实践Amazon Science

Verifying and optimizing post-quantum cryptography at Amazon

文章介绍 Amazon 围绕后量子密码 ML-KEM(原 Kyber)构建高保障实现 mlkem-native 的工程实践。作者将前端高层逻辑与面向不同架构的性能后端拆分,前端保留可维护性,后端针对 AArch64、x86_64、RISC-V64 做汇编/内建优化。为同时保证安全与性能,团队用 CBMC 为 C 代码添加可机检契约,证明内存安全和整数边界安全;对关键汇编则结合 SLOTHY、HOL Light 和 s2n-bignum 做形式化正确性证明,并尽量让证明对指令调度和寄存器分配不敏感。文章还专门说明了形式化验证的可信边界,公开 SOUNDNESS.md 记录假设、残余风险和缓解措施。该实现已集成进 AWS-LC,并在 c7i/c7g 上相对参考实现取得明显吞吐提升,但文章也强调验证仍依赖模型、工具链和人工桥接,不能被理解为绝对无风险。

收录价值明确:文章给出了从参考实现到高性能、可验证生产代码的完整链路,且用 CBMC、HOL Light、SLOTHY 等工具说明了具体做法。适合密码工程、系统安全和高性能基础设施读者,尤其可迁移到需要同时兼顾正确性、性能与可维护性的关键代码场景。

工程实践Amazon Science

Formally verified AES-XTS: The first AES algorithm to join s2n-bignum

这篇文章介绍了 Amazon 将 Arm64 汇编实现的 AES-XTS 加密/解密加入 s2n-bignum,并用 HOL Light 对其做形式化验证的过程。作者先从 AWS-LC 的现有实现出发,重整了原本为避免 buffer overread 而非常复杂的 5x 展开循环,把轮密钥常驻寄存器、拆分尾块处理,以便 SLOTHY 进一步优化指令调度。随后,他们依据 IEEE 1619 写出可测试的规格,再证明汇编代码与规格一致,并补充常量时间与内存安全性质。文章还说明了用 CI 持续约束证明、用硬件随机测试校验指令模型的做法。结果是在部分 Arm 核心上获得小幅性能收益,同时把高风险密码实现纳入可维护、可复用的证明框架。

推荐收录,因为它直接给出了“优化汇编 + 形式化证明 + CI 持续约束”的完整证据链,且落地在真实的 AES-XTS 密码库实现上。适合密码工程、系统安全和形式化验证读者参考,尤其对需要兼顾性能与正确性的底层实现有可迁移价值。