Cloudflare estrena DNS poscuántico

Cuando un navegador busca la dirección de un sitio web, una cadena de consultas la traduce a una dirección numérica que los ordenadores pueden encaminar. Esas respuestas pueden llevar una firma para que el dispositivo compruebe que nadie las ha alterado durante el tránsito. El 10 de septiembre, Cloudflare dotó a su servicio público de resolución, 1.1.1.1, de capacidad para verificar un nuevo tipo de firma concebido para resistir a los futuros ordenadores cuánticos. Un dominio de prueba ya supera la comprobación, pero entre esa primera consulta validada y una internet protegida frente a la computación cuántica queda una distancia que ninguna empresa puede salvar por sí sola.

El sello de cera se hace más grande

En los dominios que utilizan DNSSEC, los registros DNS pertinentes incorporan firmas criptográficas. El servicio de resolución puede remontarse desde cada una de ellas a través de una cadena de claves de confianza y confirmar así que el registro procede de la autoridad DNS prevista y no ha sufrido alteraciones. Funciona como el sello de cera de una postal: acredita el origen, aunque cualquiera puede leer el mensaje. DNSSEC no cifra la consulta ni protege la sesión de navegación.

Los sellos actuales emplean criptografía clásica y, en teoría, un ordenador cuántico con suficiente potencia podría falsificarlos. ML-DSA-44, estandarizado por NIST en agosto de 2024 como FIPS 204, es un sistema de firma basado en estructuras matemáticas que no se espera que las máquinas cuánticas puedan vulnerar. IANA le ha asignado el número de algoritmo 18 en el registro de DNSSEC. Cloudflare ha incorporado la capacidad de reconocer y verificar ese algoritmo cuando un dominio publica los registros adecuados (Cloudflare).

Los usuarios de 1.1.1.1 no han tenido que cambiar nada. Los dominios que emplean algoritmos convencionales se siguen validando igual que antes. El servicio de resolución se limita a entender un nuevo lenguaje.

Demasiado grande para un solo paquete

El verdadero reto técnico está en el tamaño. Una firma ML-DSA-44 ocupa 2.420 bytes, a los que se suma una clave pública de 1.312 bytes (NIST FIPS 204, borrador del IETF). El DNS clásico se diseñó para respuestas pequeñas que cupieran en un único paquete de red, pero una sola firma resistente a la computación cuántica ya supera ese tamaño razonable.

Las respuestas demasiado grandes obligan a repetir la consulta mediante TCP, el mismo protocolo que utilizan los navegadores para las páginas web, que transmite cargas voluminosas con fiabilidad a cambio de añadir un trayecto de ida y vuelta. La prueba publicada por Cloudflare, mediante una consulta a valid.mldsa44.dnstest.dev, completa esta secuencia en 20,7 milisegundos (Cloudflare). El resultado demuestra que la infraestructura funciona, aunque solo corresponde a un ensayo realizado desde una ubicación y no permite medir el rendimiento de toda la red mundial de Cloudflare. La empresa no ha publicado distribuciones de latencia, tasas de fallo ni cifras sobre el ancho de banda consumido.

La cadena clásica que queda por encima

La cadena de confianza de DNSSEC comienza en una clave raíz y atraviesa los dominios de nivel superior (.com, .de, .fr) antes de llegar a cada sitio web. La raíz del DNS y los niveles situados por encima de los dominios individuales todavía firman con algoritmos clásicos. La propia Cloudflare incluye entre sus próximos pasos la firma de sus zonas DNS autoritativas y la adaptación de su registrador para enviar registros ML-DSA; ninguna de las dos funciones está disponible por ahora (Cloudflare).

Esta limitación importa porque DNSSEC es tan resistente como su eslabón más débil. Un atacante cuántico capaz de falsificar una firma clásica en un nivel superior de la cadena podría desviar el tráfico antes de que comenzara cualquier comprobación poscuántica en los niveles inferiores.

Cloudflare ha incorporado una regla contra la degradación de la seguridad para cubrir una parte del problema. Si una zona superior declara obligatorio el uso de ML-DSA, 1.1.1.1 rechazará cualquier respuesta que solo pueda validarse mediante criptografía antigua, lo que impide retirar sin aviso la nueva protección a partir de ese punto (Cloudflare). Su alcance, por tanto, se limita a los niveles inferiores al lugar de la cadena donde comience realmente la firma poscuántica.

La especificación que adapta ML-DSA a los formatos de registro de DNSSEC sigue siendo un borrador activo de un grupo de trabajo del IETF, por lo que el formato operativo aún está en negociación.

Los registros DNS firmados son públicos, a diferencia del tráfico cifrado, de modo que no existe la urgencia asociada a la estrategia de «recopilar ahora y descifrar después»: nadie puede almacenar las respuestas DNS actuales para falsificarlas en el futuro con una máquina cuántica. El riesgo consiste en que esas falsificaciones se produzcan cuando exista la tecnología necesaria. Sin embargo, la migración del DNS exige coordinar a los operadores de la raíz, los registros, los registradores, los servidores autoritativos, los programas de resolución y los equipos de red, algunos de los cuales pueden fallar ante paquetes demasiado grandes o conexiones TCP bloqueadas. Empezar pronto ofrece al ecosistema tiempo para detectar los problemas antes de que sean decisivos.

El despliegue puede servir como plataforma de pruebas en condiciones reales y revelar dónde falla el recurso a TCP o qué equipos descartan las respuestas voluminosas. Cloudflare ha demostrado que un servicio público de resolución en producción puede validar una respuesta DNS firmada con ML-DSA después de recurrir a TCP. Aún no ha probado con qué rapidez y fiabilidad funciona ese procedimiento bajo una carga representativa.