Western Digital hat die Unterstützung von Post-Quanten-Kryptographie (PQC) für seine neuesten Ultrastar UltraSMR-Festplatten angekündigt. Dies ist einer der ersten Einsätze von NIST-zertifizierten quantenresistenten Algorithmen in produktiver Speicherhardware. Die neuen Festplatten werden derzeit bei mehreren Hyperscale-Kunden qualifiziert, da Betreiber von Cloud- und KI-Infrastrukturen die langfristige kryptografische Ausfallsicherheit auf der Speicherebene evaluieren.
Das Unternehmen begründet diesen Schritt mit der sich wandelnden Natur der KI-Infrastruktur, in der die Datenpersistenz ebenso wichtig wird wie die Rechenleistung. Große KI-Data-Lakes, die Trainings-, Inferenz- und Analyse-Workloads unterstützen, werden voraussichtlich jahrelang in Betrieb bleiben, was neue Sicherheitsbedenken hinsichtlich zukünftiger quantenbasierter Angriffe aufwirft.
Western Digital erklärte, die neue Implementierung konzentriere sich auf den Schutz der Vertrauensbasis des Geräts, die Integrität der Firmware und das kryptografische Schlüsselmanagement, anstatt ruhende Daten zu verschlüsseln. Ziel sei es, die Speicherinfrastruktur gegen zukünftige Bedrohungen wie „Harvest now, decrypt later“-Angriffe (HNDL) abzusichern, bei denen heute gesammelte verschlüsselte Daten entschlüsselt werden könnten, sobald ausreichend leistungsfähige Quantensysteme verfügbar sind.
Langlebige Infrastruktur birgt ein Quantenrisiko
Die Infrastruktur für Enterprise-Festplatten bleibt oft fünf Jahre oder länger im Einsatz und überschneidet sich möglicherweise mit dem Aufkommen kryptografisch relevanter Quantencomputersysteme. Dieser lange Nutzungszeitraum birgt Risiken für Speicherplattformen, die ausschließlich auf traditionellen Public-Key-Kryptografieverfahren wie RSA und ECC basieren.
Western Digital wies darauf hin, dass Angriffe auf Firmware-Ebene in modernen Speicherumgebungen ein zunehmendes Problem darstellen. Ein ausreichend fortgeschrittener Quantenangreifer könnte theoretisch Firmware-Signaturen fälschen oder Vertrauensketten kompromittieren, sodass bösartige Firmware-Updates als legitim erscheinen. Da Infrastrukturbetreiber Flottenmanagement und Fernwartung zunehmend automatisieren, wird die Aufrechterhaltung einer vertrauenswürdigen Firmware-Validierung unerlässlich.
Details zur PQC-Implementierung
Die Einführung von PQC durch das Unternehmen erfolgt erstmals auf der Ultrastar DC HC6100 UltraSMR-Plattform. Western Digital erklärte, die Implementierung diene der Sicherung der Gerätevertrauensketten während der gesamten Fertigungs-, Bereitstellungs- und Serviceprozesse.
Die Implementierung nutzt ML-DSA-87, den von CRYSTALS-Dilithium abgeleiteten, nach NIST FIPS 204 standardisierten Algorithmus, für hochsichere Codesignaturen. Western Digital verwendet zudem ein Dual-Signatur-Modell, das ML-DSA-87 mit RSA-3072 kombiniert, um die Kompatibilität mit der bestehenden Infrastruktur zu gewährleisten und gleichzeitig quantenresistente Schutzmechanismen einzuführen.
Das Unternehmen implementierte außerdem PQC-fähige Public-Key-Infrastruktur (PKI) und Hardware-Sicherheitsmodule (HSM), um die Schlüsselausgabe, das Lebenszyklusmanagement und die Schlüsselrotation zu unterstützen. Zu den betrieblichen Sicherheitsvorkehrungen gehören Rollback-Schutzmechanismen und die Unterstützung von Dual-Signing, die die Bereitstellung in heterogenen Hardwareumgebungen vereinfachen sollen, ohne die bestehenden Unternehmensabläufe zu beeinträchtigen.
Dr. Xiaodong „Carl“ Che, CTO und SVP von Western Digital, erklärte, die rasante Entwicklung des Quantencomputings erfordere aktualisierte Sicherheitsmodelle für die Infrastruktur, insbesondere für KI-gestützte Umgebungen, die langlebige und zunehmend wertvolle Datensätze verwalten. Er fügte hinzu, die Implementierung des Unternehmens orientiere sich an den aktuellen Standardisierungsbestrebungen, darunter die NIST-Richtlinien und die CNSA-2.0-Empfehlungen.
Western Digital geht davon aus, die PQC-Unterstützung im Laufe der Zeit auf weitere Enterprise-HDD-Produktfamilien auszuweiten, da die Anforderungen an quantensichere Infrastrukturen in Hyperscale- und Enterprise-Umgebungen immer häufiger werden.
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