為整個網際網路建構憑證授權機構

十二年前，在2014年生日週期間，我們啟用了Universal SSL，一夜之間幾乎將網路上的加密網站數量翻倍。我們為Cloudflare背後的每個網站提供免費TLS，包括那些從未向我們付過任何費用的網站。加密不再是昂貴且耗時的工程，而是成為了預設選項。

在今年的生日週，我們在這條路上邁出了下一步。十多年來，我們一直是網際網路上公開可信憑證的最大消費者之一，卻從未自行核發過任何一張。這即將改變。Cloudflare宣布有意成為一家公共憑證授權機構（CA）。

今天，我們宣布這項工作的首批具體里程碑：我們已申請加入Chrome、Apple、Microsoft和Mozilla的根計畫，並簽署了最終協議，將從GlobalSign收購一個成熟且廣受信任的根憑證，以便在開始核發的第一天就能提供裝置覆蓋範圍最廣的憑證。我們也宣布計劃成為首批提供後量子憑證的CA之一，目標是Chrome近期宣布的抗量子根計畫。

我們目前尚未核發憑證，在開始核發之前還需要一段時間。我們現在所做的，是公開承諾推進這項工作，在各個里程碑達成時及時分享進展，並在與根計畫及WebPKI社群其他成員合作的同時，向大家如實說明我們正在建構的內容。

通往信任的兩條路

一個全新的根憑證需要數年時間才能廣泛發揮作用。即使某個根憑證計畫接受了它，該根憑證也必須在全球的作業系統、瀏覽器和裝置中逐步傳播，且永遠無法觸及那些已停止接收更新或從未接收過更新的大量裝置。這批老舊用戶端的長尾正是全球網際網路流量的重要發源地，也是大量原本可以避免的故障所在之處。我們認為，無論裝置的製造商、作業系統或上次更新的時間為何，所有用戶端都應享有盡可能高的安全保障。

收購一個在信任存放區中對多元化用戶端群具有高度覆蓋的現有根憑證，可以從第一天起就解決這個問題。現有的GlobalSign根憑證自2012年起就獲得了瀏覽器、作業系統和裝置的信任，並能觸及新根憑證永遠無法到達的老舊用戶端。我們將提交加入根金鑰計畫的新根憑證，是為生態系統的未來方向而打造的，包括那些開始限制可信根憑證最大年限的計畫。成熟的根憑證為我們帶來對過去裝置的覆蓋能力；新的根憑證則為我們在未來政策下奠定立場。兩者兼備，才能確保我們CA核發的憑證為客戶提供最廣泛的相容性。

免費憑證的新來源

免費、自動化的憑證模式如今支撐著加密網路的大部分運作，其中很大一部分透過一家出色的營運商處理。Let's Encrypt每天核發約一千萬張憑證，服務超過5億個網站，並在2025年突破了40億張有效憑證。身為其最大使用者之一，我們認為這是過去二十年裡網際網路發生的最好的事情之一。

這一成功也帶來了一定的系統性風險：如果佔主導地位的免費憑證授權機構遭遇一段糟糕時期，網路的大部分將沒有類似的免費、自動化替代方案來承接壓力。在憑證套件層面，我們多年來一直在為自身客戶建構此類備援能力。每張Cloudflare Universal SSL憑證都附帶一張備用憑證，使用獨立金鑰封裝，由不同機構核發，一旦主要憑證遭到撤銷或入侵，可立即自動部署。公共CA正是同樣的理念，只是規模擴展到了整個網際網路。

為了便於採用，我們將優先支援ACME（Automated Certificate Management Environment，自動化憑證管理環境）——這是一個被廣泛接受的開放標準通訊協定。透過ACME進行自動化核發和續期，將是從我們這裡取得憑證的方式。這意味著任何已指向現有免費CA的使用者，只需變更一個目錄URL即可切換到我們，無需新的工具，也無需重新設計架構。

憑證成長預測非常龐大

Cloudflare處於全球超過20%的網際網路請求流量之前，為數百萬個網域終止TLS，每年依賴數百萬張憑證來實現這一點。我們透過多個CA來佈建這些憑證，並設有主備路徑，以確保在CA中斷和撤銷事件期間客戶服務不受影響。

這不僅讓我們瞭解了WebPKI生態系統的運作方式，也讓我們從消費者的視角以慘痛的方式體驗到了它偶爾的失效。我們處理過速率限制、驗證邊界情況、撤銷延遲、憑證鏈建構以及根分發滯後等問題。我們經歷了近年CA格局的變動，並透過客戶切身感受到了它的影響。我們深知可靠核發從外部看應該是什麼樣的，因為當某個簽發機構遇到狀況時，我們客戶的正常運作時間就取決於我們的韌性和回應速度。

隨著未來幾年憑證最大有效期縮短、智慧體活動增加以及後量子憑證走向主流，我們預計每年所依賴的憑證原始數量將持續快速成長——而我們並不是孤例。我們希望不僅為自身解決這一問題，還能成為向網際網路提供這一基礎能力的一部分，並確保我們客戶的憑證供應鏈擁有更多供應商。

為韌性而設計：透明度與「fail small」

承擔起成為自身CA的這項新責任，我們致力於打造盡可能可靠、有韌性的CA。我們打算建構一個憑證授權機構，其可靠性不僅取決於避免錯誤，還要像Cloudflare的其他產品一樣踐行「fail small」原則，將任何單一問題的影響降至最低。

這意味著要在任何事故發生之前制定流程來設計和測試恢復能力。舉例而言，我們將把續期自動化作為核發的前提條件。我們僅向支援在RFC 9773中標準化的ACME Renewal Information（ARI）的用戶端核發憑證。訂閱者必須維護能夠輪詢我們續期端點、回應我們發布的續期視窗並識別待替換憑證的自動化機制。

我們也在從過去16年的觀察中汲取經驗。我們見過一些憑證授權機構陷入兩難困境——既要及時撤銷，又要維持訂閱者網站的正常運作，原因是太多訂閱者來不及快速替換憑證。當憑證需要退出——無論是因為合規問題還是安全事件——我們可以提前為受影響的憑證設定續期視窗，將替換作業分散到可用時間內，並追蹤替換憑證的核發情況。

這只是我們建構方式的諸多體現之一。我們將對核發堆疊和營運保持透明，發布對憑證進行簽署的軟體的可重現建構版本，證明持有我們金鑰的硬體安全模組，並營運一個關於核發健康狀況和事故的公開儀表板。稽核具有時間點性質，只能告訴你某家CA通過了稽核，而無法反映它在普通星期二的實際營運情況。我們希望根計畫、研究人員以及普通網站所有者都能觀察到現代CA在兩次稽核之間的真實營運方式。

面向後量子網際網路的憑證授權機構

我們還打算引領憑證的發展方向，而不僅僅停留在現狀。我們計劃成為首批在生產環境中核發Merkle Tree Certificates（MTC）的CA之一，首批憑證將於2027年第一季核發。

MTC是一種全新且更為精簡的公開可信憑證交付方式，專為後量子世界設計——在那個世界中，傳統憑證鏈會增長到足以給TLS握手帶來壓力的程度。我們一直在IETF積極推動MTC的基於標準的提案，今年稍早，Chrome將MTC列為後量子身分驗證的首選路徑。在生產環境中核發MTC，使我們得以保護Cloudflare客戶以及更廣泛的網際網路免受後量子威脅，並以真實的規模推動整個網路都必須完成的這場過渡。我們已在一篇關於該主題的部落格文章中分享了更多關於MTC以及這一新型Web公開金鑰基礎設施（PKI）將呈現怎樣面貌的內容。

我們預計這場過渡不會是突然發生的。網際網路的很大一部分在未來多年內仍將依賴經典憑證和現有的WebPKI。但在這段時間內，我們預計MTC將占據核發量中穩步成長的份額，這也是我們構建一項兼顧兩者之服務的原因。透過將傳統憑證和Merkle Tree Certificates統一在一個CA之下，以單一的生命週期和一套保障，客戶可以按照自己的節奏採用，並協助網路在不進行硬切換的情況下完成過渡。客戶不應該被迫在一場歷時數十年的遷移中站隊，也不必同時營運兩套系統，更不必在格局轉變時重新構建。

一如既往，Cloudflare將是第零號客戶

除了透過Universal SSL為客戶提供憑證套件，Cloudflare還從眾多不同的CA取得憑證來運行我們的系統和內部業務。與我們其他產品一樣，我們將成為新CA及其憑證（包括WebPKI和MTC）的零號客戶，確保新系統和流程的各個方面均達到我們的高內部標準，並確保我們CA的基礎設施在Cloudflare規模下得到充分驗證。

接下來會發生什麼

我們正在與各主要Web根金鑰計畫推進申請和審批流程。這些流程公開進行，我們將隨著進展持續分享更多更新，直至2027年初簽發首批Merkle Tree Certificates 為止。如果您希望關注這項工作，或希望成為未來最先使用Cloudflare CA憑證的使用者之一，可以註冊以取得最新資訊。如果您希望參與在Cloudflare內部構建這項新能力，我們正在招聘！

在我們拓展這項新能力的同時，我們將繼續與多年來——確切地說是16年——所依賴的合作公共CA網路緊密協作，共同致力於維護一個可信、開放的網際網路。

當年推出Universal SSL時，我們的理由很簡單：網際網路上每一個加密傳輸的位元組，都讓攔截、限速和審查變得更加困難；開放的網路是我們共同建構的。一個公開、備援、透明的憑證授權機構，正是這個理由向下推進了一層——直抵讓加密網路成為可能的信任本身。為此我們已努力了很長時間，很高興終於踏上了這段旅程。

生日週快樂！