FIPSコンプライアンスは、ソフトウェアサプライチェーン全体の安全性を高める素晴らしいアイデアです。しかし、FIPS対応コンテナイメージを導入するチームは、デバッグが難しい奇妙なエラーに直面しています。彼らが学んでいるのは、基礎画像層での正確さがエコシステム全体の互換性を保証するわけではないということです。変化は複雑であり、複雑な依存関係の網を持つシステムを変えることはしばしば驚きをもたらします。私たちはFIPSの初期適応段階にあり、これは実際に機能の最適化に興味深い機会を提供しています。これを認識したチームはFIPSの構築方法を見直し、先手を打つでしょう。
FIPSの実務
FIPSは、アメリカ政府の暗号標準です。簡単に言えば、システムが「FIPS準拠」と言うのは、TLS、ハッシュ化、署名、乱数生成などの暗号操作が、特定の検証済み暗号モジュールを用いて承認されたモードで実行されていることを意味します。一見シンプルに思えますが、現代のソフトウェアは一つのコンパイルされたプログラムとしてではなく、それぞれ独自の問題や癖を持つ依存関係の網として構築されていることを思い出してください。
私たちを不意を突いたFIPS暗号のエラー
最近、FIPS対応コンテナイメージのRailsアプリケーションでチケットを受け取りました。表面的には、すべてが正しいように見えた。RubyはFIPSプロバイダーでOpenSSL 3.xを使用するよう構築されました。OpenSSLの設定は正しかったです。FIPSモードは有効でした。
しかし、アプリケーションはPostgres Rubygemモジュールから暗号モジュールエラーを発生させ始めました。さらに混乱したのは、基本的なRubyアプリとストック投稿の最小限の再現でもエラーは再現されず、接続が正常に確立されたことです。この問題はActiveRecordを使用した時にのみ発生しました。
違いはコードパスに起因します。pg gemを使った基本的なRubyスクリプトは、より単純な操作セットを直接実行します。ActiveRecordはlibpqのさまざまな部分を動かす追加機能をトリガーします。非FIPS暗号資産は最初から存在していましたが、露出したのは特定の操作だけでした。
コンテナイメージはFIPS用に慎重に設定でき、依存関係が独自の暗号を持ち込むために、アプリケーションは非FIPS暗号を使うこともあります。この場合、原因はデータベーススタックに関連付けられた事前コンパイル済みのネイティブアーティファクトでした。pgをインストールすると、Bundlerはlibpqのような既成のバイナリ依存関係をダウンロードすることを選択できます。
残念ながら、これらの既成バイナリは通常、問題を引き起こす前提に基づいて構築されています。それらはイメージ内のものとは異なるOpenSSLにリンクされている可能性があります。静的埋め込み型暗号コードを含む場合もあります。実行時に暗号資産を読み込むことがあり、その方法は目立たないものです。
これがFIPS導入における核心的な課題です。ベースイメージは正しく機能しますが、プリビルドの依存関係は慎重に設定された暗号境界を静かに回避できます。
なぜまだベース画像で修正できないのか
ルビー事件の実用的な解決策は、これをジェムファイルに追加することでした。
gem "pg", "~> 1.1", force_ruby_platform: true
また、ソースからのコンパイルを可能にするにはlibpq-devをインストールする必要があります。これによりBundlerは、事前に構築されたバイナリを使う代わりに、あなたのシステム上のソースからジェムをビルドすることを強制します。制御されたビルド環境内でソースからコンパイルすると、得られるネイティブ拡張が実際にFIPSイメージにあるOpenSSLとリンクされます。
Bundlerは同じアイデアの環境/設定ノブもサポートしています。これは BUNDLE_FORCE_RUBY_PLATFORMです。正確な仕組みよりも、暗号の境界を強制しようとする際に既成のネイティブアーティファクトを避けるという根本的な戦略の方が重要です。
なぜデフォルトでRuby FIPS画像に単純に BUNDLE_FORCE_RUBY_PLATFORM を追加しないのか、疑問に思うかもしれません。私たちはこの点について社内で議論し、その答えがFIPSの複雑さが連鎖的に増加する理由を示しています。
そのフラグをグローバルに設定するだけでは十分ではありません。ビルド段階ではCコンパイラと関連するライブラリやヘッダーも必要です。そして、すべての宝石がこの扱いを必要とするわけではありません。もしスイッチをグローバルに切り替えると、すべてのネイティブジェムをソースからコンパイルすることになり、それに加えて追加のヘッダーやシステムライブラリが必要になります。「簡単な解決策」は新たな依存関係管理の問題を生み出します。
チームはコンプライアンスを満たすためにFIPS画像を採用します。その後、暗号資産の境界を現実にし、すべての依存関係がそれを尊重していることを検証するために、複雑さを後押ししなければなりません。これはFIPSや工具の欠陥ではありません。これは、利便性と事前コンパイルされたアーティファクトを中心としたエコシステムに厳格な暗号的境界を後付けで組み込むことの本質的な結果です。
今日記録しているパターンは、明日にはデフォルトとなるでしょう。工具は追いつくでしょう。既製品パッケージは今後良くなります。ビルドシステムはエッジケースの対応を学びます。しかし今は、チームがどこに落とし穴があるのかを理解する必要があります。
FIPSのキャリアを始めた場合の対処法
明らかな罠を避けるために暗号通貨の専門家になる必要はありません。必要なのはチェックリストの考え方だけです。現在、これらの問題に取り組むチームは、FIPS要件が業界を超えて拡大する中で価値ある専門知識を築いています。
- 既存のネイティブ依存関係は疑わしいものとして扱いましょう。依存関係にコンパイルされたコードが含まれている場合は、確認するまで独自の暗号リンクを持っている可能性があると考えてください。LinuxでLDDを使って動的リンクを確認し、バイナリがあなたのシステムに対してOpenSSLとリンクしているかを確認できます。
- マルチステージビルドを使い、重要な部分はコンパイルしましょう。ランタイムイメージはスリムに保ちつつ、FIPS OpenSSLに適合すべきネイティブパーツをコンパイルするためのコンパイラやヘッダーを含むビルダーステージを設けましょう。
- 「始まる」だけでなく、実際の実行経路をテストしてください。Railsの場合、それは単にアプリを起動したり接続を開いたりするだけでなく、クエリを実行することを意味します。見られた失敗は、初回接続時ではなくORM使用時に発生しました。
- サプライチェーンのデバッグのための予算。難しいのはFIPSモードをオンにしないことです。難しいのは、すべての動く部分がそれを尊重していることです。依存関係のグラフを通じて暗号資産の使用状況を追跡する時間がかかることを覚悟してください。
なぜこれが政府契約を超えて重要なのか
FIPSの遵守は伝統的に連邦販売のチェックボックスと見なされてきました。それは変わりつつあります。サプライチェーンのセキュリティが業界全体で取締役会レベルの関心事となる中、検証済み暗号技術は「あれば便利」から「期待される」へと変わりつつあります。FIPS問題を解決するために身につけたスキルは、直接的により広範なサプライチェーンのセキュリティ課題につながります。
FIPSの故障をデバッグするときに何を学んだか考えてみてください。依存グラフを通じて暗号の使用を追跡し、既成のアーティファクトを問い直し、実行時にセキュリティ境界が実際に守られているかを検証することを学びます。これらのスキルは、FedRAMPの認定を目指す場合でも、単にCISOのソフトウェアの出所に関する質問に答えたい場合でも重要です。
複雑さの中のチャンス
FIPSはベース画像で「ただスイッチ」を切り替えるだけではありません。代わりにFIPSを依存関係グラフ全体でデバッグしなければならない新たな複雑さの層として捉えてください。それは悪いニュースのように聞こえるかもしれませんが、枠組みを変えれば、業界の先手を打つチャンスになります。
エコシステムは適応し、ツールも改善していきます。今これらの問題を理解するために投資しているチームこそが、FIPSなどの問題が問題となったときに最も速く動けるチームになるでしょう。
FIPSの展開を計画しているなら、まずは暗号化モジュールを静かに回避するプリビルドのネイティブアーティファクトを制御することから始めてください。解決するすべての問題は、時間とともに蓄積される制度的知識を積み上げていくものであることを認識してください。これは単なるコンプライアンス業務ではありません。それはチームのセキュリティエンジニアリング能力への投資です。
