Research / Paper Files
Paper Files
Paper Files הם תרגול אישי של לימוד מתמשך ב-cybersecurity שמיישם את השיטה המדעית ככלי למידה. כל מאמר נכתב לא לצורכי פרסום אקדמי, אלא כתרגיל מכוון להשחזת הגרזן — העמקת הידע בנושאים ספציפיים, ארגון רעיונות בקפדנות, והתבוננות כיצד ההבנה של תחומים מסוימים מתפתחת לאורך זמן. זהו המקבילה האינטלקטואלית ליומן אימונים: כל רשומה מתעדת מה נלמד, כיצד נותח, ואילו מסקנות עלו.
אני ממליץ בחום שאנשי אבטחה יאמצו שיטה זו. בחרו נושא שאתם רוצים לשלוט בו, חקרו מקורות ראשוניים (RFCs, מאמרים, תיעוד רשמי), בנו את הטקסט שלכם עם מבוא, מתודולוגיה, ניתוח ומסקנה, וכתבו כאילו אתם מסבירים לעמית. פעולת הכתיבה כופה בהירות מחשבה וחושפת פערים בהבנה שקריאה פסיבית אינה יכולה לגלות. השתמשו במאמרים באתר זה כדוגמאות לפורמט ולעומק, ובנו אוסף משלכם — עם הזמן יהיה לכם מאגר אישי של ידע מעודן שאף קורס או הסמכה אינם יכולים להחליף.
DAI & ADAI · 2026
DAI: A Domain-Specific LLM with Model-Excluded Authority, Capability-Disjoint Verification, and Recomputable Receipts
DAI (Decripte Artificial Intelligence) is a proprietary domain-specific LLM within a governed autonomous defensive architecture. It is an instance of the proposed ADAI category defined in the companion framework paper. T…
Read paper →ADAI · ENAutonomous Defensive AI: An Envelope-and-Evidence Framework for Governed LLMs Acting on Production Infrastructure
ADAI (Autonomous Defensive Artificial Intelligence) is a proposed category of governed autonomous cyber defense. The framework specifies defended perimeters, bounded effects, declared rollback and capability-disjoint ver…
Read paper →9 papers
כותרת: ארכיטקטורה קריפטוגרפית עמידה בפני איומים מתקדמים: פורמליזציה, מימוש והערכה תפעולית של בקרות קריפטו-אג'יליות בתשתיות ארגוניות
כותרת: ארכיטקטורה קריפטוגרפית עמידה בפני איומים מתקדמים: פורמליזציה, מימוש והערכה תפעולית של בקרות קריפטו-אג'יליות בתשתיות ארגוניות תקציר: התלות ההולכת וגוברת במנגנונים קריפטוגרפיים בתשתיות ארגוניות מודרניות הפכה את הקריפטוגרפיה למנגנון המרכזי של אמון דיגיטלי. עם זאת, אירועים עדכניים הכוללים ניצול של ספריות קריפטוגרפיות (למשל, CVE-2022-0778 ב-OpenSSL), התקפות על פרוטוקולים (למשל, downgrade attacks ב-TLS) ושימוש לרעה תפעולי בקריפטוגרפיה על ידי ransomware (MITRE ATT&CK T1486) ממחישים פערים בין התיאוריה הקריפטוגרפית לבין המימוש המעשי. עבודה זו חוקרת באופן שיטתי את בעיית הממשל, הזיהוי והחוסן של נכסים קריפטוגרפיים בסביבות ארגוניות תחת איום פעיל. אנו מציעים ארכיטקטורה קריפטו-אג'ילית המכוונת להגנה לעומק, ומשלבת גילוי אוטומטי של נכסים קריפטוגרפיים, ולידציה פורמלית של פרמטרים, זיהוי אנומליות קריפטוגרפיות ברשת ותגובה אוטומטית לאירועים. המתודולוגיה שלנו משלבת ניתוח פורמלי של מאפייני אבטחה (סודיות, שלמות, forward secrecy), אינסטרומנטציה של תעבורה באמצעות Suricata ו-Zeek, ולידציה של תעודות באמצעות OpenSSL ו-CFSSL, בדיקת זיכרון באמצעות Volatility, וקורלציית אירועים באמצעות Sigma ו-Elastic Stack. פיתחנו שני אלגוריתמים מרכזיים: (i) Crypto Asset Discovery and Risk Scoring (CADRS), למיפוי נכסים ולתעדוף סיכונים, ו-(ii) Crypto Misuse Anomaly Detection (CMAD), לזיהוי דפוסים אנומליים בסשנים TLS ובשימוש לרעה בפרימיטיבים קריפטוגרפיים. הערכות ניסיוניות שבוצעו בסביבה עם 1,200 נכסים ו-18 TB של תעבורת TLS הדגימו הפחתה של 63% בזמן הממוצע לזיהוי תצורות לא מאובטחות וזיהוי של 94.7% מהסשנים TLS הפגיעים ל-downgrade עם שיעור false positive של 3.1%. הארכיטקטורה המוצעת הציגה overhead ממוצע הנמוך מ-4.8% ב-throughput של הרשת. מחקר מקרה המבוסס על תרחיש ransomware אמיתי הדגים את יכולת המערכת לזהות דפוסי הצפנה זדוניים עוד לפני exfiltration מלאה של הנתונים. אנו מסיקים כי האינטגרציה בין פורמליזציה קריפטוגרפית, טלמטריה תפעולית ואוטומציה של תגובה היא חיונית לצמצום משטח התקיפה הקריפטוגרפי. עבודה זו תורמת גישה מעשית וכמתית לחוסן קריפטוגרפי ארגוני, ומספקת הנחיות תפעוליות לצוותי אבטחה, SOCs ואדריכלי תשתית.
Read paper →Cryptoכותרת: ארכיטקטורה קריפטוגרפית עמידה לתשתיות קריטיות: מידול פורמלי, הגנה פעילה והערכה אמפירית נגד איומים מתקדמים
כותרת: ארכיטקטורה קריפטוגרפית עמידה לתשתיות קריטיות: מידול פורמלי, הגנה פעילה והערכה אמפירית נגד איומים מתקדמים תקציר: התחכום הגובר של קמפיינים של סייבר-ריגול, כופרה ופעולות היברידיות חשף חולשות מבניות במימושים קריפטוגרפיים של מערכות ארגוניות ותשתיות קריטיות. תקריות הכוללות ניצול של TLS שהוגדר באופן שגוי, פגיעה במפתחות פרטיים, שימוש לרעה בעקומות אליפטיות חלשות והתקפות על ספריות כגון OpenSSL (למשל: CVE-2014-0160 – Heartbleed) מדגימות כי אבטחה קריפטוגרפית אינה תלויה רק בחוסן המתמטי של האלגוריתמים, אלא גם במימושם, בניהול המפתחות ובשילובם התפעולי. בעבודה זו אנו מציעים ארכיטקטורה קריפטוגרפית עמידה המבוססת על שלושה עמודי תווך: (i) מידול פורמלי של היריב עם יכולות ריאליסטיות לפי MITRE ATT&CK, (ii) תזמור אוטומטי של רוטציה ואימות של מפתחות עם ולידציה קריפטוגרפית רציפה, ו-(iii) ניטור פעיל של התדרדרות קריפטוגרפית באמצעות טלמטריית רשת וניתוח התנהגותי. פיתחנו framework ניסויי המשלב HSMs, OpenSSL 3.x עם providers מותאמים, Suricata, Zeek ומודולי גילוי מבוססי YARA ו-Sigma. הערכנו את הפתרון בסביבה מבוקרת עם 120 צמתים מבוזרים, תוך סימולציה של התקפות כגון downgrade של פרוטוקול (T1190), חילוץ נתונים דרך ערוצים מוצפנים (T1041) ופגיעה בחומר קריפטוגרפי (T1552). התוצאות מצביעות על הפחתה של 73% בזמן הממוצע לגילוי אנומליות קריפטוגרפיות (MTTD) ועל סיכול אוטומטי של 92% מניסיונות השימוש בתעודות לא תקפות או שפג תוקפן. תקורת הביצועים הממוצעת נותרה נמוכה מ-4.8% בעומסי TLS עם ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384. תרומתנו כוללת: (C1) פורמליזציה מתמטית של בעיית ההתדרדרות הקריפטוגרפית התפעולית; (C2) אלגוריתם לאימות רציף של תכונות אבטחה; (C3) ראיה אמפירית כמותית ליעילות הארכיטקטורה. התוצאות מדגימות כי אבטחה קריפטוגרפית תפעולית דורשת אינטגרציה בין תאוריה פורמלית, הנדסה מאובטחת והגנה פעילה מבוססת טלמטריה.
Read paper →Cryptoכותרת: ארכיטקטורה קריפטוגרפית אדפטיבית וניתנת לאימות עבור תשתיות מבוזרות: פורמליזציה, מימוש והערכה אמפירית תחת מודל איומים מתקדם
כותרת: ארכיטקטורה קריפטוגרפית אדפטיבית וניתנת לאימות עבור תשתיות מבוזרות: פורמליזציה, מימוש והערכה אמפירית תחת מודל איומים מתקדם תקציר: האימוץ ההמוני של קריפטוגרפיה בתשתיות מבוזרות — הכוללות שירותי ענן, רשתות בלוקצ’יין ומערכות קיברפיזיות — לווה בצמיחה פרופורציונלית בניצול חולשות של מימוש, תצורה והרכבה קריפטוגרפית. תקריות עדכניות הקשורות לאימות בלתי מספק של תעודות, לשימוש חוזר ב-nonce-ים בפרוטוקולי AEAD ולפגיעויות כגון CVE-2022-0778 (OpenSSL) מדגישות את הפער בין אבטחה פורמלית לאבטחה תפעולית. בעבודה זו אנו מציעים ארכיטקטורה קריפטוגרפית אדפטיבית וניתנת לאימות (ACAV) שמטרתה לצמצם כשלים מערכתיים בסביבות מבוזרות בקנה מידה גדול. הגישה שלנו משלבת (i) אימות פורמלי של תכונות קריפטוגרפיות המבוסס על לוגיקה זמנית, (ii) רוטציה אדפטיבית של מפתחות מונחית-סיכון ו-(iii) ניטור מתמשך של שימוש קריפטוגרפי עם זיהוי אנומליות. אנו פורמליזים את הבעיה כאופטימיזציה רב-מטרית הממזערת סיכון שיורי R(t) בכפוף לאילוצי השהיה ו-throughput. מימשנו אבטיפוס על גבי Kubernetes, OpenSSL 3.0 ומודולי HSM תואמי FIPS 140-3, והערכנו אותו ב-cluster של 64 צמתים. תוצאות ניסוייות מדגימות הפחתה של 47.3% בסיכון המשוער לפשרה של מפתח תחת מודל Dolev-Yao מורחב, עם overhead ממוצע של השהיה של 3.8% (±0.6%) והשפעה הנמוכה מ-2.1% על ה-throughput עבור עומסי TLS 1.3 עם 10,000 חיבורים בו-זמניים. בהשוואה למדיניות סטטית של רוטציה תקופתית, ACAV הפחיתה אירועים של שימוש בלתי ראוי בחומר קריפטוגרפי ב-92%. אנו מסיקים כי האינטגרציה השיטתית בין אימות פורמלי, טלמטריה קריפטוגרפית והתאמה דינמית מהווה אסטרטגיה ישימה וברת-קנה מידה לחיזוק החוסן הקריפטוגרפי בתשתיות מודרניות.
Read paper →Cryptoכותרת: CryptoResilient: ארכיטקטורה קריפטוגרפית אדפטיבית וניתנת לאימות פורמלית להפחתת התקפות מתקדמות בתשתיות מבוזרות
כותרת: CryptoResilient: ארכיטקטורה קריפטוגרפית אדפטיבית וניתנת לאימות פורמלית להפחתת התקפות מתקדמות בתשתיות מבוזרות תקציר: המורכבות הגוברת של תשתיות מבוזרות עכשוויות, המאופיינות במיקרו-שירותים, סביבות multi-cloud, מחשוב חסוי ואינטגרציה עם מערכות מבוססות בינה מלאכותית, מציבה אתגרים חדשים להנדסה קריפטוגרפית. אף על פי שפרימיטיבים מודרניים כגון TLS 1.3 ומצבי AEAD מספקים הבטחות פורמליות חזקות, אירועים אחרונים מדגימים כי האבטחה המערכתית תלויה באופן קריטי בניהול דינמי של מפתחות, במימוש נכון ובהתאמה מתמשכת למודלי איום מתפתחים. בעבודה זו אנו מציעים את הארכיטקטורה CryptoResilient, גישה קריפטוגרפית אדפטיבית וניתנת לאימות פורמלית המשלבת ניטור סיכון מתמשך, תזמור דינמי של מדיניות קריפטוגרפית ואימות פורמלי אינקרמנטלי המבוסס על SMT. אנו ממformalיזים את בעיית האדפטיביות הקריפטוגרפית כמשחק הסתברותי נגד יריב אדפטיבי עם תצפית חלקית, ומגדירים מדד כמותי של חשיפה זמנית של מפתחות. אנו מדגימים, תחת הנחות מפורשות, כי סבב מפתחות אדפטיבי המותנה במדדי סיכון מפחית באופן ליניארי את החשיפה הצפויה בהשוואה לאסטרטגיות תקופתיות קבועות. מימשנו אב-טיפוס ב-Kubernetes 1.29, תוך שימוש ב-OpenSSL 3.2, ב-HashiCorp Vault, ב-HSM תואם ל-PKCS11 v3.1, ובאינטגרציה עם מנגנוני observability באמצעות Prometheus ו-eBPF. בנוסף, שילבנו מנגנוני crypto-agility התואמים אלגוריתמים פוסט-קוונטיים שהותקנו על ידי ה-NIST בשנת 2024, כגון CRYSTALS-Kyber ו-CRYSTALS-Dilithium. הערכנו אמפירית את המערכת ב-cluster של 64 nodes תחת עומס של 40,000 בקשות לשנייה, והבחַנו בהפחתה מובהקת סטטיסטית של חלון החשיפה הממוצע למפתחות שנפגעו, עם overhead הנמוך מ-7% ב-throughput. התוצאות מצביעות על כך שהאינטגרציה בין אדפטיביות קריפטוגרפית לבין אימות פורמלי מתמשך היא ישימה בסביבות production, ומציעה רווחים מדידים של חוסן כנגד התקפות replay, פגיעה חלקית ב-nodes וטכניקות המתועדות ב-MITRE ATT&CK. אנו מסכמים בדיון על ההשלכות עבור governance קריפטוגרפי, תאימות רגולטורית ומעבר לתרחישים פוסט-קוונטיים.
Read paper →CryptoCryptoResilient: ארכיטקטורה קריפטוגרפית אדפטיבית וניתנת לאימות פורמלי למיתון מתקפות מתקדמות בתשתיות מבוזרות
TITLE: CryptoResilient: ארכיטקטורה קריפטוגרפית אדפטיבית וניתנת לאימות פורמלי למיתון מתקפות מתקדמות בתשתיות מבוזרות ABSTRACT: המורכבות ההולכת וגדלה של תשתיות מבוזרות מודרניות, המאופיינות במיקרו־שירותים, סביבות רב־ענניות, מחשוב חסוי ואינטגרציה עם מערכות מבוססות בינה מלאכותית, מציבה אתגרים חדשים להנדסה קריפטוגרפית. אף כי פרימיטיבים מודרניים כגון TLS 1.3 ומצבי AEAD מספקים ערבויות פורמליות חזקות, תקריות אחרונות מראות כי הביטחון המערכתי תלוי באופן קריטי בניהול דינמי של מפתחות, במימוש נכון ובהסתגלות מתמשכת למודלי איום מתפתחים. בעבודה זו אנו מציעים את הארכיטקטורה CryptoResilient, גישה קריפטוגרפית אדפטיבית וניתנת לאימות פורמלי המשלבת ניטור סיכונים מתמשך, אורקסטרציה דינמית של מדיניות קריפטוגרפית ואימות פורמלי אינקרמנטלי המבוסס על SMT. אנו מנסחים את בעיית האדפטיביות הקריפטוגרפית כמשחק הסתברותי נגד יריב אדפטיבי בעל תצפית חלקית, ומגדירים מדד כמותי לחשיפה זמנית של מפתחות. אנו מדגימים, תחת הנחות מפורשות, כי רוטציה אדפטיבית המותנית באינדיקטורי סיכון מפחיתה באופן ליניארי את החשיפה הצפויה בהשוואה לאסטרטגיות מחזוריות קבועות. מימשנו אב־טיפוס על Kubernetes 1.29, תוך שימוש ב‑OpenSSL 3.2, HashiCorp Vault, HSM תואם PKCS11 v3.1, ואינטגרציה עם מנגנוני תצפיתיות באמצעות Prometheus ו‑eBPF. בנוסף, שילבנו מנגנוני crypto‑agility התואמים לאלגוריתמים פוסט־קוונטיים שתוקננו על ידי NIST בשנת 2024, כגון CRYSTALS‑Kyber ו‑CRYSTALS‑Dilithium. הערכנו אמפירית את המערכת באשכול של 64 צמתים תחת עומס של 40,000 בקשות לשנייה, וצפינו בהפחתה מובהקת סטטיסטית של חלון החשיפה הממוצע למפתחות שנפרצו, עם תקורה של פחות מ‑7% ב‑throughput. התוצאות מצביעות על כך שהאינטגרציה בין אדפטיביות קריפטוגרפית לבין אימות פורמלי מתמשך היא ישימה בסביבות ייצור, ומספקת שיפורים מדידים בעמידות מול מתקפות replay, פשרה חלקית של צמתים וטכניקות המתועדות במסגרת MITRE ATT&CK. אנו מסכמים בדיון בהשלכות על ממשל קריפטוגרפי, תאימות רגולטורית ומעבר לתרחישים פוסט־קוונטיים.
Read paper →Cryptoכותרת: קריפטואנליזה התנהגותית וניטור אדפטיבי של מפתחות בתשתיות היברידיות: ארכיטקטורה קריפטוגרפית עמידה לאיומים מתקדמים ומתמשכים
כותרת: קריפטואנליזה התנהגותית וניטור אדפטיבי של מפתחות בתשתיות היברידיות: ארכיטקטורה קריפטוגרפית עמידה לאיומים מתקדמים ומתמשכים תקציר: המורכבות הגוברת של תשתיות היברידיות, המשלבות סביבות on-premises, עננים ציבוריים ופרטיים, edge computing ו-workloads מבוססי בינה מלאכותית, מציבה אתגרים חדשים לאבטחה קריפטוגרפית בשנת 2025. התרחבותן של ארכיטקטורות Zero Trust, האימוץ של קריפטוגרפיה פוסט-קוונטית והשימוש המאסיבי במודלי שפה גדולים (LLMs) הרחיבו את משטח התקיפה, במיוחד בכל הנוגע לניהול ולמחזור החיים של מפתחות קריפטוגרפיים. בעבודה זו אנו מציעים ארכיטקטורה פורמלית של קריפטואנליזה התנהגותית בשילוב עם ניטור אדפטיבי של מפתחות, המתוכננת לזהות ולהפחית איומים מתקדמים ומתמשכים (APTs) בתשתיות היברידיות. אנו מבססים את הצעתנו על מודלים פורמליים של אבטחה המבוססים על משחקים, ניתוח הסתברותי של סטיות התנהגותיות ואימות של תכונות אבטחה באמצעות אינווריאנטים קריפטוגרפיים. אנו מציגים מודל מתמטי לגילוי המבוסס על סטייה סטטיסטית ולמידת מכונה חסינה להרעלת נתונים, תוך שילוב טלמטריה המגיעה מ-eBPF, מ-CNAPPs (Cloud-Native Application Protection Platforms) וממערכות לניהול מפתחות התואמות ל-FIPS 140-3. הערכנו את הארכיטקטורה תחת תרחישים מציאותיים הכוללים חילוץ מפתחות, התקפות lateralization באשכולות Kubernetes וניצול של צינורות MLOps. התוצאות מצביעות על הפחתה משמעותית של זמן הגילוי הממוצע (MTTD) ועל חיזוק ערבויות הסודיות והשלמות תחת מודל התוקף האדפטיבי. נוסף על כך, הדגמנו את התאמת ההצעה לאלגוריתמים פוסט-קוונטיים שהותקנו כתקן על ידי NIST, כגון CRYSTALS-Kyber ו-CRYSTALS-Dilithium, תוך שמירה על תכונות אבטחה פורמליות. אנו מסיקים כי השילוב בין קריפטואנליזה התנהגותית לניטור אדפטיבי מהווה פרדיגמה מבטיחה להגנה קריפטוגרפית עמידה באקוסיסטמות דיגיטליות עכשוויות.
Read paper →Cryptoכותרת: CriptoResiliente: ארכיטקטורה אדפטיבית ומאומתת פורמלית לצמצום כשלים קריפטוגרפיים בסביבות מבוזרות בקנה מידה גדול
כותרת: CriptoResiliente: ארכיטקטורה אדפטיבית ומאומתת פורמלית לצמצום כשלים קריפטוגרפיים בסביבות מבוזרות בקנה מידה גדול תקציר: הקריפטוגרפיה המודרנית מהווה את אבן היסוד של האבטחה במערכות מבוזרות, ומבטיחה סודיות, שלמות, אותנטיות ואי-הכחשה. אף כי פרימיטיבים כגון AES, RSA, ECDSA ופרוטוקול TLS 1.3 נותרים מאובטחים פורמלית תחת הנחות חישוביות קלאסיות, הניסיון האמפירי מראה כי מרבית התקריות נובעות מכשלים ביישום, בהגדרות, בניהול מפתחות ובאינטגרציה מערכתית. בשנת 2025, המעבר לתקנים פוסט-קוונטיים של NIST, האימוץ ההמוני של ארכיטקטורות native בענן, CNAPP (Cloud-Native Application Protection Platforms), אינסטרומנטציה באמצעות eBPF והטמעה של רכיבים מבוססי IA/LLMs מרחיבים באופן משמעותי את משטח התקיפה ואת המורכבות התפעולית. בעבודה זו אנו מציעים את CriptoResiliente, ארכיטקטורה קריפטוגרפית אדפטיבית עם אימות פורמלי מצטבר, שנועדה לצמצם כשלים קריפטוגרפיים בסביבות מבוזרות בקנה מידה גדול. אנו מציגים מודל מתמטי של סיכון R(k,t) עבור מפתחות קריפטוגרפיים, הכולל זמן חשיפה, פגיעויות נלוות ועוצמת התקפות נצפות, ומנסחים בעיית אופטימיזציה הכפופה למגבלות עלות חישובית. אנו מראים שמדיניות רוטציה מונחית-סיכון מפחיתה באופן משמעותי את זמן החשיפה הממוצע תחת מודל יריב עם שליטה ברשת ופשרה חלקית של צמתים. מימשנו אבטיפוס ב-Kubernetes 1.29 עם TLS 1.3 היברידי (X25519 + ML-KEM), אינטגרציה עם HSM תואם ל-FIPS 140-3, טלמטריה באמצעות eBPF ו-Prometheus, ואימות פורמלי באמצעות ProVerif. בהערכה ניסויית עם עד 10^7 סשני TLS ליום, נצפתה הפחתה של 73.4% בזמן החשיפה הממוצע ו-overhead הנמוך מ-10%, עם מובהקות סטטיסטית (p < 0.01). אנו מסיקים כי השילוב של קריפטוגרפיה זריזה, ניטור מונחה-סיכון ואימות פורמלי מצטבר מהווה גישה ישימה וברת-התרחבות לאבטחה קריפטוגרפית עמידה בשנת 2025, לרבות תחת דרישות מעבר פוסט-קוונטי וממשל בינה מלאכותית.
Read paper →CryptoCriptoResiliente: ארכיטקטורה אדפטיבית ומאומתת פורמלית למיתון כשלים קריפטוגרפיים בסביבות מבוזרות בקנה מידה גבוה
TITLE: CriptoResiliente: ארכיטקטורה אדפטיבית ומאומתת פורמלית למיתון כשלים קריפטוגרפיים בסביבות מבוזרות בקנה מידה גבוה ABSTRACT: הקריפטוגרפיה המודרנית מהווה את אבן היסוד של האבטחה במערכות מבוזרות, ומבטיחה סודיות, שלמות, אותנטיות ואי־התכחשות. אף כי פרימיטיבים כגון AES, RSA, ECDSA והפרוטוקול TLS 1.3 נותרים בטוחים פורמלית תחת הנחות חישוביות קלאסיות, הניסיון האמפירי מראה שרוב התקריות נובעות מכשלים במימוש, בתצורה, בניהול מפתחות ובאינטגרציה מערכתית. בשנת 2025, המעבר לתקנים פוסט־קוונטיים של NIST, האימוץ הנרחב של ארכיטקטורות ענן־ילידיות, CNAPP (Cloud-Native Application Protection Platforms), אינסטרומנטציה באמצעות eBPF והטמעת רכיבים המבוססים על IA/LLMs מרחיבים באופן משמעותי את משטח התקיפה ואת המורכבות התפעולית. בעבודה זו אנו מציעים את CriptoResiliente, ארכיטקטורה קריפטוגרפית אדפטיבית עם אימות פורמלי אינקרמנטלי, המתוכננת למתן כשלים קריפטוגרפיים בסביבות מבוזרות בקנה מידה גבוה. אנו מציגים מודל מתמטי של סיכון $R(k,t)$ עבור מפתחות קריפטוגרפיים, המשלב זמן חשיפה, פגיעויות משויכות ועוצמת מתקפות נצפית, ומנסחים בעיית אופטימיזציה הכפופה למגבלות של עלות חישובית. אנו מדגימים כי מדיניות סבב מפתחות מונחית־סיכון מפחיתה באופן משמעותי את זמן החשיפה הממוצע תחת מודל יריב בעל שליטה ברשת ופגיעה חלקית בצמתים. מימשנו אב־טיפוס ב‑Kubernetes 1.29 עם TLS 1.3 היברידי (X25519 + ML-KEM), אינטגרציה עם HSM תואם FIPS 140-3, טלמטריה באמצעות eBPF ו‑Prometheus, ואימות פורמלי באמצעות ProVerif. בהערכה ניסויית עם עד $10^7$ סשני TLS ביום, צפינו בהפחתה של 73,4% בזמן החשיפה הממוצע ובתקורת ביצועים הנמוכה מ‑10%, עם מובהקות סטטיסטית ($p < 0{,}01$). אנו מסיקים כי השילוב של קריפטוגרפיה אג'ילית, ניטור מונחה־סיכון ואימות פורמלי אינקרמנטלי מהווה גישה ישימה וברת־סקייל לאבטחה קריפטוגרפית עמידה בשנת 2025, לרבות תחת דרישות של מעבר פוסט־קוונטי וממשל בינה מלאכותית.
Read paper →Cryptoכותרת: ארכיטקטורת קריפטוגרפיה אדפטיבית עם הוכחות תקינות פוסט-קוונטיות עבור תשתיות קריטיות מבוזרות
כותרת: ארכיטקטורת קריפטוגרפיה אדפטיבית עם הוכחות תקינות פוסט-קוונטיות עבור תשתיות קריטיות מבוזרות תקציר: המעבר לקריפטוגרפיה פוסט-קוונטית מציב אתגרים מהותיים לאבטחת תשתיות קריטיות מבוזרות, במיוחד לנוכח הצורך לשמר יכולת פעולה הדדית, ביצועים והבטחות פורמליות לאבטחה במהלך תקופת ההגירה. בעבודה זו אנו מציעים את הארכיטקטורה הקריפטוגרפית האדפטיבית עם הוכחות תקינות פוסט-קוונטיות (ACAPQ), מודל היברידי המשלב פרימיטיבים קלאסיים ופוסט-קוונטיים עם מנגנונים פורמליים של אטסטציה מתמשכת לתקינות. אנו מבססים את הסודיות על קומפוזיציה עמידה בין ECDHE ו-CRYSTALS-Kyber, עם גזירת מפתחות באמצעות HKDF המאומת על-ידי ה-transcript המלא של ה-handshake, ובכך מפחיתים התקפות downgrade. לצורך תקינות ואותנטיות של מצב, אנו מציגים פרוטוקול אטסטציה המבוסס על עצי מרקל ועל חתימות CRYSTALS-Dilithium, המספק הבטחות הסתברותיות הניתנות לכימות תחת עמידות בפני second pre-image ו-EUF-CMA. אנו פורמליזמים את מודל האיום בפרדיגמה החישובית עם יריב הסתברותי פולינומי בעל יכולת יירוט פעילה, פגיעה אדפטיבית חלקית וכוח חישוב קוונטי המעוצב על-ידי המחלקה BQP. אנו מראים כי, תחת ההשערה של אי-תלות סטטיסטית של הסודות ההיברידיים, המפתח הנגזר שומר על אי-ניתנות להבחנה גם מול שבירה עתידית של הפרימיטיבים הקלאסיים. מימשנו אב-טיפוס ב-Go 1.22 באמצעות liboqs והערכנו את הביצועים בסביבת Kubernetes 1.29, תחת עומס של 50,000 בקשות לשנייה. התוצאות מצביעות על תקורה נמוכה מ-12% בהשהיה וב-throughput בהשוואה ל-TLS 1.3 המסורתי, תוך שמירה על שיעורי זיהוי של התעסקות הגבוהים מ-99%. הניתוח דן בהשלכות עבור CNAPP, סביבות ענן-נייטיב, שימוש ב-eBPF לתצפיתיות מאובטחת וממשל קריפטוגרפי המיושר להנחיות NIST ו-ENISA עד 2025. אנו מסכמים כי ACAPQ מציעה נתיב מבוסס פורמלית ובר-מימוש תפעולי למעבר פוסט-קוונטי בתשתיות קריטיות מבוזרות.
Read paper →