Cloudflare: Erhöhte Sicherheit gegen künftige Quanten-Angriffe

Cloudflare erweitert seine Post-Quanten-Absicherung um die Authentifizierung von Ursprungsservern. Dafür setzt das Unternehmen auf den standardisierten Signaturalgorithmus ML-DSA. Die notwendige Aktualisierung führte im Juni allerdings zunächst zu Verbindungsproblemen bei einigen Kunden.

Nicht nur Verschlüsselung muss quantensicher werden

Wer eine über Cloudflare bereitgestellte Website besucht, baut üblicherweise nicht direkt eine Verbindung zum eigentlichen Webserver auf. Stattdessen läuft die Anfrage zunächst zum Cloudflare-Netzwerk. Kann der Dienst die angeforderten Inhalte nicht aus seinem Cache liefern, stellt Cloudflare eine zweite Verbindung zum Ursprungsserver des Kunden her.

Beide Verbindungen unterstützt der Anbieter bereits mit Post-Quanten-Verschlüsselung. Sie soll verhindern, dass Angreifer heute aufgezeichnete Daten zu einem späteren Zeitpunkt mithilfe leistungsfähiger Quantencomputer entschlüsseln können.

Verschlüsselung allein reicht jedoch nicht aus. Kryptografische Verfahren weisen auch nach, mit welchem Server oder Client eine Verbindung hergestellt wird. Gelingt es einem Quantencomputer künftig, klassische Signaturen zu brechen, könnten Angreifer gültige Zugangsnachweise fälschen und sich als Cloudflare oder als Kundenserver ausgeben.

Cloudflare unterstützt deshalb nun auch Post-Quanten-Authentifizierung für die Verbindung zwischen seinem Netzwerk und den Ursprungsservern. Zum Einsatz kommt der vom US-amerikanischen NIST standardisierte Signaturalgorithmus ML-DSA.

Zunächst nur für bestimmte Cloudflare-Funktionen

Die neue Absicherung wird nicht automatisch für sämtliche über Cloudflare erreichbaren Websites aktiviert. Sie steht zunächst bei den sogenannten Funktionen Authenticated Origin Pulls und Custom Origin Trust Store zur Verfügung.

Authenticated Origin Pulls ermöglicht gegenseitig authentifizierte TLS-Verbindungen. Dabei weist Cloudflare dem Ursprungsserver mithilfe eines Client-Zertifikats nach, dass eine Anfrage tatsächlich aus dem Cloudflare-Netzwerk stammt. Der Custom Origin Trust Store erlaubt Kunden wiederum, eigene Zertifizierungsstellen festzulegen, denen Cloudflare beim Verbindungsaufbau zum Ursprungsserver vertraut.

Beide Funktionen unterstützen nun Zertifikate auf Basis von ML-DSA. Cloudflare empfiehlt für die meisten Anwendungen ML-DSA-44, da diese Variante vergleichsweise geringe Anforderungen stelle und nach Einschätzung des Anbieters dennoch ein ausreichendes Sicherheitsniveau biete.

Für eine vollständig quantensichere Verbindung müssen Administratoren außerdem verhindern, dass im Fehlerfall auf klassische und damit potenziell angreifbare Signaturverfahren zurückgefallen wird. Die bloße Unterstützung der neuen Zertifikate genügt daher nicht.

Vier Jahre ohne reguläres BoringSSL-Update

Für die technische Umsetzung musste Cloudflare die bei Verbindungen zu Kundenservern eingesetzte Version von BoringSSL aktualisieren. Das Unternehmen räumt ein, diesen Bestandteil zuvor vier Jahre lang nicht regulär aktualisiert zu haben. Benötigte Funktionen seien stattdessen über eine interne Abspaltung nachgerüstet worden.

Der Sprung auf die neuere Version brachte neben der Unterstützung für Post-Quanten-Signaturen auch strengere Prüfungen klassischer TLS-Zertifikate mit. Obwohl Cloudflare das Update nach eigenen Angaben über mehrere Wochen testete und schrittweise ausrollte, kam es am 10. Juni 2026 bei einigen wenigen Kunden zu Verbindungsproblemen.

Grund waren RSA-Zertifikate mit technisch fehlerhaften Angaben zur erlaubten Schlüsselverwendung. Die vorherige BoringSSL-Version hatte diese Zertifikate akzeptiert, die neue Fassung stufte sie dagegen als ungültig ein. Cloudflare nahm das Update zunächst zurück und ergänzte anschließend eine Kompatibilitätslösung für die betroffenen Zertifikate.

Nach der Korrektur ist die Post-Quanten-Authentifizierung nun verfügbar. Der Zwischenfall zeigt allerdings, dass selbst eine auf künftige Quantencomputer ausgelegte Sicherheitsmigration an bereits heute fehlerhaft ausgestellten Zertifikaten scheitern kann.

Vollständige Umstellung bis 2029 geplant

Cloudflare verfolgt das Ziel, seine Dienste bis 2029 vollständig gegen Angriffe durch Quantencomputer abzusichern. Bei Verbindungen zwischen Browsern und Cloudflare arbeitet das Unternehmen gemeinsam mit Google und weiteren Beteiligten an sogenannten Merkle Tree Certificates. Erste Einsätze dieser Post-Quanten-Zertifikate sind für 2027 vorgesehen.

Die jetzt eingeführte Absicherung betrifft dagegen ausschließlich die Verbindung zwischen Cloudflare und den eigentlichen Kundenservern. Für diese Verbindung kann der Anbieter schneller eigene Vertrauensmodelle verwenden, ohne auf eine vollständige Umstellung der öffentlichen Zertifikatsinfrastruktur des Internets warten zu müssen.