Cloudflare Adds Post-Quantum Authentication With ML-DSA for Future-Proof Security

Cloudflare erweitert seine Post-Quanten-Absicherung: Neben quantensicherer Verschlüsselung kommt jetzt auch Post-Quanten-Authentifizierung für Verbindungen zwischen dem eigenen Netzwerk und den Ursprungsservern von Kunden hinzu. Dafür setzt das Unternehmen auf den standardisierten Signaturalgorithmus ML-DSA. Im Juni 2026 führte ein Update zwar zunächst bei einigen Kunden zu Verbindungsproblemen, die Funktion ist inzwischen jedoch wieder verfügbar.

Warum Cloudflare über Verschlüsselung hinaus geht

Wenn Nutzer eine über Cloudflare bereitgestellte Website aufrufen, entsteht die Verbindung zunächst zum Cloudflare-Netzwerk. Kann der Dienst die Inhalte nicht aus dem Cache liefern, baut Cloudflare eine zweite Verbindung zum Ursprungsserver des Kunden auf.

Beide Verbindungen unterstützt Cloudflare bereits mit Post-Quanten-Verschlüsselung, um zu verhindern, dass Angreifer später aufgezeichnete Daten mithilfe leistungsfähiger Quantencomputer entschlüsseln. Laut Cloudflare reicht das jedoch nicht, weil kryptografische Verfahren auch erkennen können, mit welchem Server oder Client eine Verbindung aufgebaut wurde.

• Falls es Angreifern künftig gelingt, klassische Signaturen zu brechen, könnten sie gültige Zugangsnachweise fälschen.
• Damit könnten sie sich als Cloudflare oder als Kunden-Ursprungsserver ausgeben.

Um dieses Risiko zu adressieren, führt Cloudflare Post-Quanten-Authentifizierung für die Verbindung zwischen seinem Netzwerk und den Ursprungsservern ein. Als Signaturalgorithmus kommt dabei ML-DSA zum Einsatz, der vom NIST standardisiert wurde.

Startumfang: nur für bestimmte Cloudflare-Funktionen

Die neue Absicherung wird nicht automatisch für jede über Cloudflare erreichbare Website aktiviert. Zunächst ist sie an zwei Funktionen gebunden: Authenticated Origin Pulls und Custom Origin Trust Store.

• Authenticated Origin Pulls ermöglicht gegenseitig authentifizierte TLS-Verbindungen. Cloudflare weist dabei dem Ursprungsserver mittels eines Client-Zertifikats nach, dass die Anfrage tatsächlich aus dem Cloudflare-Netzwerk stammt.
• Custom Origin Trust Store erlaubt Kunden, 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 nach Einschätzung des Unternehmens vergleichsweise geringe Anforderungen stellt und dennoch ein ausreichendes Sicherheitsniveau bietet.

Wichtig: Für eine wirklich quantensichere Verbindung müssen Administratoren zudem verhindern, dass im Fehlerfall auf klassische Signaturverfahren zurückgefallen wird. Die bloße Unterstützung der neuen Zertifikate reicht dafür nicht aus.

Update-Hürde im Juni 2026 und Wiederherstellung

Für die Umsetzung musste Cloudflare die bei Verbindungen zu Kundenservern eingesetzte BoringSSL-Version aktualisieren. Das Unternehmen räumt ein, dass diese Komponente zuvor vier Jahre lang nicht regulär aktualisiert worden sei. Benötigte Funktionen seien stattdessen über eine interne Abspaltung nachgerüstet worden.

Mit dem Sprung auf die neuere Version kamen laut Cloudflare auch strengere Prüfungen klassischer TLS-Zertifikate hinzu. Cloudflare testete das Update über mehrere Wochen und rollte es schrittweise aus. Dennoch kam es am 10. Juni 2026 bei einigen wenigen Kunden zu Verbindungsproblemen.

• Auslöser waren RSA-Zertifikate, die technisch fehlerhafte Angaben zur erlaubten Schlüsselverwendung enthielten.
• Die vorherige BoringSSL-Version hatte diese Zertifikate akzeptiert.
• Die neue Version 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 wieder verfügbar.

Der Vorfall zeigt nach Darstellung von Cloudflare zudem, dass selbst eine Migration hin zu Sicherheitsmechanismen gegen künftige Quantencomputer an heute schon fehlerhaft ausgestellten Zertifikaten scheitern kann.

Quantensicherer Ausbau bis 2029 – mit unterschiedlichen Zeitplänen

Cloudflare plant, seine Dienste bis 2029 vollständig gegen Angriffe durch Quantencomputer abzusichern. Dabei geht es nicht nur um einen einzigen Baustein: Für Verbindungen zwischen Browsern und Cloudflare arbeitet das Unternehmen gemeinsam mit Google und weiteren Beteiligten an Merkle Tree Certificates. Erste Einsätze dieser Post-Quanten-Zertifikate sind für 2027 vorgesehen.

Die jetzt eingeführte Maßnahme betrifft hingegen ausschließlich die Verbindung zwischen Cloudflare und den Ursprungsservern. Laut Cloudflare kann das Unternehmen hier schneller eigene Vertrauensmodelle nutzen, ohne auf eine vollständige Umstellung der öffentlichen Zertifikatsinfrastruktur des Internets warten zu müssen.