Die Zukunft beherrschen: Wie Keyfactor's Risk Intelligence Sie auf Post-Quantum-Bedrohungen vorbereiten kann

This year, Keyfactor announced the launch of Command Risk Intelligence, a new component of Keyfactor’s leading Certificate Lifecycle Management and Automation solution, Keyfactor Command.

As organizations prepare for a migration to new cryptographic methods to protect against the looming threat from quantum computing, this new component helps to triage and prioritize these migration needs. 

What is Command Risk Intelligence? 

Command selbst bietet Administratoren einen einheitlichen Überblick über den gesamten Bestand an PKI-Ressourcen und unterstützt sie bei der Ausstellung, Bereitstellung, Nachverfolgung und dem Austausch von Unternehmenszertifikaten in großem Umfang.

Risk Intelligence builds on the capabilities of the base platform, expanding the certificate inventory deeper into the public web footprint and adding new tools to surface and detect actionable risk evident in a certificate inventory. Each certificate is run through a rules engine, inspecting it for a wide variety of defects and quantifying the level of danger into a “risk score”.  

Diese Funktionen helfen Administratoren dabei, unerwartet schwache Schlüssel, nicht ordnungsgemäß konfigurierte Zertifizierungsstellen zur Durchsetzung von Unternehmensrichtlinien und Zertifikate, die nicht wie erwartet online erscheinen, zu erkennen.

Development of Command Risk Intelligence has required careful consideration of the impact of a number of emerging technologies and their confluence within the enterprise security space.  

The Rise of Predictive Threat Intelligence 

Continued advances in cloud computing have made factoring attacks against RSA keys ever easier, as described in our older research. Generative and Agentic AI continues to redefine how IT administrators interact with enterprise software, while at the same time opening new ways for attackers to exploit security defects.

Ganz zu schweigen von selbstfahrenden Autos, selbstregulierenden medizinischen Geräten und anderen lebenswichtigen Anwendungen vernetzter Technologie, die von Sicherheitsproblemen betroffen sein könnten.

Unser Ziel ist es, den bestmöglichen Schutz vor diesen Problemen zu bieten, zum Beispiel durch die Implementierung von Analysen in Command Risk Intelligence, um Zertifikate zu erkennen, die für Factoring-Angriffe anfällig sind. Zum Schutz vor KI-Bedrohungen lassen wir jedes Zertifikat durch eine Regel des maschinellen Lernens laufen, die Aufschluss über die Risikostufe gibt, die ein Modell auf den ersten Blick für ein Zertifikat hält, und wir machen die Administratoren auf die schwerwiegendsten Probleme aufmerksam, damit sie sich proaktiv vor solchen Bedrohungen schützen können.

Wie Gartner in der Juni-Publikation "Emerging Tech: The Rise of AI-Based Predictive Threat Intelligence":

Die rapide zunehmende und wachsende Abhängigkeit von digitalen Vermögenswerten im Internet hat hat den Bedrohungsakteuren eine breite Palette von Zielen und Möglichkeiten zur Ausnutzung eröffnet. In Verbindung mit der Fähigkeit der Bedrohungsakteure, KI-Technologien zu nutzen, ergibt sich daraus die dringenden Bedarf an konzertierten Bemühungen zur Automatisierung der Sicherheit mit KI-basierten Fähigkeiten zur vorausschauenden Verteidigung.

The reasoning Keyfactor has employed in developing the Risk Intelligence Module is closely aligned with these conclusions from Gartner. However, no combination of such measures is adequate to protect against risks to systems in use today from the advent of practical quantum computers, which stand to render all RSA and ECC keys in use obsolete in the coming years.

Zwar stellen KI-Risiken heute eine Bedrohung dar, doch führen sie nicht dazu, dass grundsätzlich sichere Schlüssel unsicher werden.

Die Bemühungen sollten sich darauf konzentrieren, Schwachstellen zu erkennen und sie proaktiv abzusichern, um sicherzustellen, dass alle Ressourcen den erwarteten Sicherheitsvorteil bieten. Das Risiko des Quantencomputings ist also ein ganz anderes Risiko für Unternehmenszertifikate, und während es noch einige Zeit dauern kann, bis die praktischen Auswirkungen auf die Kryptographie signifikant sind, haben die rechtlichen Auswirkungen bereits begonnen.

The ultimate impact of quantum computing on cryptography will be even larger than that of AI, because it will require replacement of all keys, not just select high-risk keys. Our Command Risk Intelligence component, then, needed to account for this risk. 

NIST Guidelines and Key Deprecation Timelines 

The key regulatory timeline began last year, when the National Institute of Standards and Technology (NIST) released the initial public draft of its landmark guideline, NIST IR 8547, calling for migration to new, “quantum-safe” cryptographic algorithms by Jan 1, 2030 or Jan 1, 2035 for different applications. This guidance is rooted in NIST’s belief that RSA and ECC keys will cease providing appropriate security in this timeframe.

An adversary with a sufficiently powerful quantum computer can rederive the RSA or ECC private key, and use this to impersonate servers, decrypt traffic, sign malware, and perform other sensitive operations with the trusted credential.  

This guidance is also essentially independent from NIST’s requirements for key sizes needed to protect against classical computers rederiving a private key. This has been updated numerous times already – RSA-512 gave way to 1024, 2048, and so on. As computers get more powerful, they are able to break larger and larger keys despite the exponential complexity in doing so. Under this progression, RSA-2048 – by far the most common key size found online – is scheduled for deprecation under this older guidance as well.  

The “Harvest Now, Decrypt Later” Problem  

Taking these two sets of guidelines together, then, NIST is essentially saying that keys in widespread use today will be vulnerable to multiple vectors within a decade. But this very much does not mean that it is safe to use RSA-2048 keys for all applications right up to the first deadline.

One of the most pernicious issues is a “harvest now, decrypt later” attack. State-level and other sophisticated actors are able to capture traffic of interest flowing across networks over TLS. In many cases, even when the data cannot be decrypted today, it can be preserved, then decrypted when computers – classical, quantum, or otherwise – are powerful enough to rederive the private key.

Sicherlich werden einige Daten, die auf diese Weise aufgedeckt werden, nicht mehr von Nutzen sein, aber viele andere Informationen werden immer noch sehr wertvoll sein.

As an easy example, I now have credit cards with expiration dates in the 2030s. If I buy something in 2029, and the vendor has been procrastinating for the NIST cutoff date, someone who is able to harvest and subsequently decrypt that info would be able to obtain my valid credit card number. As the cutoff date approaches, an even larger fraction of the data captured in this way will be valuable, and the incentive for bad actors to harvest it will increase. There are mitigations against this risk, such as the use of Forward Secrecy, a property that can be configured for many TLS communications but that is not universally adopted. However, the best mitigation is to replace all of the certificates on these traditional algorithms with quantum-safe cryptography. 

Leider ist dies leichter gesagt als getan.

The algorithms have been standardized for less than a year. There are major TLS clients like Safari that still do not support these algorithms. Organizations must discover their vulnerable keys, triage them, obtain a solution for issuing new quantum-safe replacements, and perform a large number of system reconfigurations, installing new keys and newly-signed software.

Keyfactor’s technology stack helps with every one of these tasks: 

• EJBCA issues new quantum-safe certificates to replace the legacy certs 
• Command automates tracking and replacement of certificates 
• BouncyCastle allows application developers to support quantum-safe cryptographic algorithms in their own applications 
• SigNum und SignServer ermöglichen quantensichere digitale Signaturen

With Keyfactor’s recent acquisitions of  the CipherInsights and AgileSec Analytics platforms, Keyfactor offers new ways to discover impacted keys for triage. Risk Intelligence’s role is in this step, helping organizations to determine which systems are most critically at risk and triage their certificates by priority for replacement.

How Risk Intelligence Quantifies Quantum Risk 

Zu diesem Zweck berücksichtigen wir mehrere Details des Zertifikats.

The first detail is its expiration date. The easy case is if it expires after Jan 1, 2035. This is past all of the deadlines related to security for both quantum and classical computers, and all key sizes will be considered broken, leading to a “CRITICAL” violation (risk score of 1000). For certificates expiring between Jan 1, 2030 and Jan 1, 2035, we use a geometric scale based on the expected key sizes during this timeframe. Now, due to the threat of quantum computing, again, all RSA and ECC keys are nominally at risk during this period.

Allerdings werden sowohl bei Quantencomputern als auch bei klassischen Computern kleinere Schlüssel zuerst geknackt, und bei größeren Schlüsseln ist das Risiko geringer.

Due to this risk, all sizes of RSA and ECC are scored at least as HIGH risk (100-999 risk score). But then we begin to differentiate based on the number of “bits of security”, which is a way to standardize key strength regardless of different key types having a different number of bytes.  

Diese Standardisierung ist notwendig, weil z. B. RSA-Schlüssel das Produkt zweier großer Primzahlen enthalten. Es erfordert viel Platz, diese Zahlen zu schreiben, aber die Informationsdichte ist geringer. So gilt ein RSA-Schlüssel von 3072 als 128 Bit sicher. Dies würde gegen einen klassischen Computer im Jahr 2030-2034 als sicher gelten, aber nicht gegen einen Quantencomputer. Daher geben wir diesem Schlüssel einen Wert von 100. Ein Schlüssel mit nur 127 Bits würde jedoch auch gegen einen klassischen Computer bereits als unzureichend gelten, und wir bewerten ihn höher, nämlich mit 500. Mit zunehmender Größe des Schlüssels sinkt die Rechenleistung, die erforderlich ist, um den Schlüssel zu knacken, und die Zahl der Parteien, die dazu in der Lage sind, nimmt exponentiell zu.

Therefore, the risk score increases until we get to 111 bits or below (RSA 2048 or ECC 224 contain 112), at which point we say the certificate has a CRITICAL risk of 1000. Between 112 and 127 bits, we interpolate on a geometric scale; given that 111 bits maps to a score of 1000 and 128 bits to 500, this leads to the formula RISK = 1000*0.955(SECURITY_BITS – 112).  

For certificates expiring before 2030, at first glance, this quantum-readiness logic might not seem to apply. But going back to the “harvest now, decrypt later” and the credit cards today with expiration dates in the 2030s, it is essential to consider the lifetime needs of the data protected by these certificates.

Es ist auch denkbar, dass die Entwicklung von Quantencomputern aufgrund unvorhergesehener Entwicklungen schneller voranschreiten wird als vom NIST vorgesehen - vielleicht werden moderne KI-Technologien die Forschung und Entwicklung unterstützen. Das bedeutet, dass Schlüssel, die zwar heute die veröffentlichten Mindeststandards für Sicherheitsanforderungen erfüllen, aber im Jahr 2030 die Anforderungen nicht mehr erfüllen würden, dennoch mit einer kleinen Risikobewertung von "1" versehen werden, die lediglich dazu dienen soll, dieses Risiko zu berücksichtigen.

Natürlich erhalten Zertifikate, die selbst die heutigen Mindestanforderungen nicht erfüllen, eine höhere Punktzahl. Im schlimmsten Fall kann RSA 1024 (80 Bits) bereits mit einem 7-stelligen USD-Betrag an Rechenaufwand geknackt werden und erhält eine KRITISCHE Punktzahl von 1000.

At the milder end, certificates that are just under today’s minimum will be given a score of 100. Again, we interpolate for keys whose bits of security is between 81 and 111, using the formula RISK = 1000*0.926(SECURITY_BITS – 81) to align with the scores at the end of the range. 

What’s Next in Quantum Risk Assessment 

Diese stückweise Logik wird sich mit der Weiterentwicklung der Quantenmigrationsstrategien in den nächsten Jahren weiterentwickeln.

As the 2030s deadlines approach, it is expected that future versions of Command Risk Intelligence will weigh these risks progressively higher, and will eventually flag all RSA and ECC certificates as critical risks. As with any of the other findings coming from Risk Intelligence, having this information about your possible exposure surfaced in your crypto-agility platform gives you the power to quickly and easily monitor and remediate keys that are not providing the appropriate security value for your organization.  

Sind Sie besorgt über KI- oder Quantenbedrohungen für Ihre kryptografischen Ressourcen? Sprechen Sie mit unseren Sicherheitsexperten über Command Risk Intelligence.