Google begründet den Schritt mit den Anforderungen an Skalierbarkeit und Effizienz: Das Unternehmen habe “keinen unmittelbaren Plan, traditionelle X.509-Zertifikate mit post-quantenkryptografischen Verfahren in den Chrome Root Store aufzunehmen”, erklärte das Chrome-Team für sicheres Web und Netzwerke. Stattdessen entwickle Chrome gemeinsam mit anderen Partnern eine Weiterentwicklung der HTTPS-Zertifikate auf Basis von Merkle Tree Certificates, die derzeit in der PLANTS-Arbeitsgruppe entstehen.

Wie das Funktionsprinzip aussieht, beschreibt Google am Aufbau der Zertifikate: Eine Zertifizierungsstelle (Certification Authority, CA) signiert einen einzigen “Tree Head”, der potenziell Millionen von Zertifikaten repräsentiert. Das an den Browser gesendete “Zertifikat” ist dann lediglich ein schlanker Nachweis, dass das jeweilige Zertifikat in diesem Baum enthalten ist.

Nach Darstellung von Cloudflare ist MTC ein Vorschlag für die nächste Generation der Public Key Infrastructure (PKI), die das Internet absichert. Der Ansatz soll die Zahl der öffentlichen Schlüssel und Signaturen im TLS-Handshake auf das notwendige Minimum verringern. Auf diese Weise lassen sich laut Google post-quantenkryptografische Algorithmen einführen, ohne den zusätzlichen Bandbreitenbedarf klassischer X.509-Zertifikatsketten zu verursachen. Der Ansatz entkoppele die Sicherheitsstärke des verwendeten Algorithmus von der Datenmenge, die zum Nutzer übertragen wird.

“Indem wir die Authentifizierungsdaten in einem TLS-Handshake auf das absolute Minimum verkleinern, sollen MTCs das post-quanten-fähige Web so schnell und reibungslos halten wie das heutige Internet – mit hoher Leistung auch bei stärkerer Sicherheit”, so Google.

Das Unternehmen experimentiert nach eigenen Angaben bereits mit MTCs im realen Internetverkehr und will die Einführung bis zum dritten Quartal 2027 in drei voneinander getrennten Phasen schrittweise ausweiten. Die Einführung von MTCs und eines quantenresistenten Root Stores bezeichnet Google als “entscheidende Gelegenheit, die Robustheit der Grundlage des heutigen Ökosystems” sicherzustellen.