Зашифрованные данные, передаваемые по вашей WAN сегодня, уже уязвимы для будущего квантового дешифрования. Новый план Cisco CNSA 2.0 для маршрутизаторов Cisco 8000 Series Secure Routers предлагает практичный, основанный на стандартах путь защиты вашей сетевой инфраструктуры от атак типа «собирай сейчас, расшифровывай позже» (harvest now, decrypt later — HNDL).
CNSA 2.0: Крайний срок, побуждающий предприятия к действию
В своем программном докладе на Cisco Live Чак Роббинс отметил: «Квантовые технологии — это следующий крупный технологический прорыв». Почти на каждой сессии по постквантовой криптографии (PQC), которую я провожу с сетевыми архитекторами, эта реальность доминирует в нашем обсуждении: риски безопасности возникают раньше, чем реальные преимущества квантовых вычислений.
В первой части этой серии мы исследовали, как злоумышленники осуществляют атаки HNDL — крадут зашифрованные данные сегодня и ждут того дня, когда криптографически значимый квантовый компьютер (CRQC) сможет их взломать, что часто называют «днем Q» (Q-Day). Целью корпоративных сетей должен стать полный переход на PQC.
Согласно мандату Commercial National Security Algorithm Suite 2.0 (CNSA 2.0) Агентства национальной безопасности, системы национальной безопасности должны гарантировать, что все новые закупки будут квантово-безопасными к 2027 году, а полный переход завершится к 2031 году. Хотя этот мандат напрямую регулирует федеральные сети, он де-факто устанавливает сроки для коммерческих предприятий — особенно в сферах финансов, здравоохранения, коммунальных услуг и транспорта, где конфиденциальность данных и долговечность оборудования должны исчисляться десятилетиями.
Ваш план обеспечения квантовой устойчивости
Чтобы помочь организациям осуществить этот переход, Cisco представляет первый в отрасли комплексный план обеспечения квантовой устойчивости на маршрутизаторах Cisco 8000 Series Secure Routers (рис. 1).
Каждый сетевой уровень, полагающийся на классическую криптографию с открытым ключом (RSA и эллиптические кривые), должен быть модернизирован. Наш план обеспечивает непрерывную цепочку доверия, основанную на трех основных столпах:
- Аппаратный корень доверия: защита базового загрузчика и операционной системы с момента первого включения устройства.
- Шифрование плоскости управления и плоскости данных: защита транзитного трафика от пассивного прослушивания и перехвата HNDL.
- Криптографическая гибкость и видимость: практическая поэтапная миграция и сквозная видимость для аудита, отслеживания и проверки состояния криптографии в режиме реального времени.
Эта архитектура, построенная строго на открытых стандартах NIST и IETF, обеспечивает ведущую на рынке квантовую защиту с полной совместимостью между решениями разных производителей во всем стеке корпоративной маршрутизации, включая платформы, продукты, протоколы и приложения.
Комплексные постквантовые возможности в IOS XE
Начиная с выпусков программного обеспечения Cisco IOS XE 26.1 и 26.2, мы интегрировали новейшие алгоритмы, стандартизированные NIST, непосредственно в протоколы, на которые ваша WAN полагается каждый день:
Шифрование ML-KEM (FIPS 203) для данных в пути
Для защиты данных в пути от атак HNDL компания Cisco внедрила механизм инкапсуляции ключей на основе модульных решеток (Module-Lattice-Based Key-Encapsulation Mechanism — ML-KEM). Это обеспечивает квантово-безопасный обмен ключами в широком наборе протоколов WAN и управления, включая:
- Корпоративные WAN и SD-WAN: IKEv2 IPsec, DMVPN, FlexVPN и Catalyst SD-WAN IPsec
- Безопасность каналов на скорости линии: LAN и WAN MACsec (IEEE 802.1AE)
- Безопасное управление: сессии управления SSH и TLS 1.3
Аутентификация ML-DSA (FIPS 204) для VPN на базе PKI
Классические цифровые подписи (RSA/ECDSA) уязвимы для квантовой подделки в реальном времени. В выпуске Cisco IOS XE 26.2 компания Cisco интегрировала алгоритм цифровой подписи на основе модульных решеток (Module-Lattice-Based Digital Signature Algorithm — ML-DSA) для защиты VPN типа «узел-узел» на базе PKI. Внедряя ML-DSA, организации гарантируют, что идентификаторы маршрутизаторов, регистрация сертификатов (EST/SCEP) и аутентификация туннелей IKEv2 останутся невосприимчивыми к квантовому олицетворению, поддерживая бескомпромиссную концепцию нулевого доверия (zero-trust).
Квантово-безопасная доверенная загрузка для обеспечения целостности оборудования
Управление жизненным циклом оборудования является критической уязвимостью при переходе к квантовым технологиям. Маршрутизаторы, которые вы развертываете сегодня, скорее всего, все еще будут в вашей сети, когда наступит Q-Day. Если злоумышленник скомпрометирует проверку прошивки, он получит постоянный контроль на уровне ниже ОС.
Чтобы обеспечить неизменную целостность оборудования на протяжении всего срока эксплуатации маршрутизатора, Cisco разработала первую в отрасли квантово-безопасную доверенную загрузку для маршрутизаторов Cisco 8000 Series Secure Routers (рис. 2):
- ROMMON с подписью LMS (NIST SP 800-208): мы используем подписи Лейтона-Микали (LMS) на основе хешей с сохранением состояния для подписи и проверки программного обеспечения ROMMON, защищая базовый аппаратный загрузчик.
- IOS XE с подписью ML-DSA (FIPS 204): мы используем ML-DSA для аутентификации образа программного обеспечения IOS XE при каждой перезагрузке ОС.
Отсутствие архитектурных нарушений благодаря гибридной PQC
Сетевые архитекторы предприятий не могут просто щелкнуть выключателем и перенести глобальную WAN за одну ночь. Совместимость и обратная совместимость имеют решающее значение.
Cisco предлагает гибридную PQC на основе RFC 9370, объединяющую классический обмен ключами (такой как Диффи-Хеллман / ECDH) с постквантовыми KEM (ML-KEM-768/1024) в рамках одного рукопожатия (рис. 3).
Этот гибридный подход позволяет вашей инфраструктуре поддерживать строгое соответствие существующим мандатам FIPS 140-3, одновременно плавно накладывая квантовую защиту, предотвращая потерю данных и обеспечивая поэтапную, безрисковую миграцию в сетях с оборудованием разных производителей.
Новое мышление для NetOps и SecOps
Поскольку инструменты атак на базе ИИ ускоряют обнаружение уязвимостей, злоумышленники будут все чаще нацеливаться на криптографические слабости. Чтобы оставаться впереди, командам NetOps и SecOps необходимо перейти к криптографической гибкости: операционной возможности быстро внедрять, обновлять и ротировать криптографические алгоритмы через конфигурацию программного обеспечения без замены оборудования.
Мы создали маршрутизаторы Cisco 8000 Series Secure Routers мощными, гибкими и специально предназначенными для криптографически гибкого будущего, которое теперь стало обязательным (рис. 4).
Преимущества безопасности маршрутизаторов Cisco 8000 Series Secure Routers в квантовую эпоху включают:
- Немедленная защита от кражи данных типа «собирай сейчас, расшифровывай позже» (HNDL) для обеспечения долгосрочной конфиденциальности данных.
- Гибридная PQC для поэтапной миграции, позволяющая плавно связать текущее соответствие FIPS 140-3 с квантовой безопасностью.
- Ускоренная гибридная криптография с высокой вычислительной мощностью для обеспечения того, чтобы производительность не снижалась во время обмена ключами с двойным рукопожатием.
- Выделенные криптографические движки, созданные для выполнения тяжелой работы по шифрованию полезной нагрузки на скорости линии без ущерба для пропускной способности плоскости данных.
- Неизменяемый якорь доверия, который устанавливает базовый корень доверия для квантово-безопасной проверки прошивки и программного обеспечения.
- Совместимость на основе стандартов, подтвержденная для работы в вашей широкой экосистеме оборудования разных производителей.
- Создано для криптографически гибкого будущего с планом постепенного усиления защиты, разработанным для развивающейся квантовой эры.
Время действовать пришло: ваш трехэтапный план миграции
Квантовая угроза — это не далекая гипотеза, а активный риск для конфиденциальности данных уже сегодня. Руководителям сетевых подразделений и отделов безопасности следует предпринять три практических шага прямо сейчас:
- Проведите аудит ваших криптографических ресурсов: определите, где устаревшие алгоритмы с открытым ключом защищают ценные корпоративные данные с длительным сроком хранения. Вы можете начать с Cisco IQ Quantum Readiness Assessment.
- Приоритизируйте границу WAN: начните с развертывания квантово-безопасного транзитного шифрования (ML-KEM) на внешних, недоверенных каналах WAN и облачных соединениях.
- Активируйте PQC на защищенных маршрутизаторах Cisco серии 8000: с помощью Cisco IOS XE 26.1 и 26.2 вы можете уже сегодня включить гибридную PQC и квантово-устойчивую безопасную загрузку посредством простой настройки программного обеспечения, обеспечив немедленную готовность к CNSA 2.0 без каких-либо архитектурных изменений.
Ссылки:
Криптографическая гибкость: почему PQC — это не разовое обновление
Защитите свою глобальную сеть (WAN) от угроз квантовых вычислений, часть 1
The Journey to Post-Quantum Cryptography in WAN Infrastructure (PDF)
Путь к постквантовой криптографии в инфраструктуре WAN Загрузить техническое описание (PDF)
Путь к постквантовой криптографии в инфраструктуре WAN
Загрузить техническое описание (PDF)
