你能安心上網，靠的是這7把守護互聯網的鑰匙_風聞

【本文由公眾號“把科學帶回家”提供，ID：steamforkids】

你知道，你在輸入一個網站的網址的時候，不會打開奇怪的釣魚網站，是靠誰嗎？

其實，是靠一個每3個月就要召開一次的互聯網神秘儀式，以及七劍——7把密鑰。 

從2010年開始，每隔3個月，這個被叫做密鑰儀式（key ceremony），或者根區密鑰簽名密鑰儀式（Root Signing Ceremony）的神秘會議就會在美國東部或者西部召開一次。

而參加這個儀式的，是一些手持互聯網“鑰匙”的神秘人。

這些神秘人聚集起來，就可以取出七劍（7張智能卡），而這七劍就可以召喚出一把威力巨大的互聯網大劍——掌控者互聯網全網“號碼本”的主密鑰（master key）。

這把大劍，守衞着互聯網的一個核心繫統——DNS，也就是域名系統（具體來説，他們控制着域名系統安全擴展（DNSSEC））。

DNS 相當於是互聯網的黃頁、號碼本或花名冊，裏面記錄着不同網站的網址以及它對應的 IP 地址，比如環球科學的網址 www.huanqiukexue.com 和它對應的響應IP 123.56.147.167。

當你在瀏覽器裏輸入網址時，就要靠 DNS 幫你查找正確的 IP，從而打開正確的網頁。如果沒有 DNS，那麼想要訪問任何一個網址的話，就要背誦這個網址的IP，相當麻煩。

那麼，如果有壞人故意把網址對應的 IP 地址亂改，導航到奇奇怪怪的釣魚網站上該怎麼辦？

這就需要有可靠的方法來防止壞人篡改 DNS 系統了，這就是生成主密鑰的密鑰儀式誕生的原因。

主密鑰是一串代碼，叫做根區密鑰簽名密鑰（root key-signing key），用它可以訪問儲存着整個互聯網域名的數據庫，也就是全世界網址的“黃頁”——互聯網號碼分配局（Internet Assigned Numbers Authority，IANA）。

那麼，互聯網號碼分配局是誰管的呢？

互聯網號碼分配局，歸一個比較大的非贏利組織管，它就是互聯網名稱與數字地址分配機構（ICANN）。

ICANN 的副主席 Matt Larson 曾表示，“如果你拿到了主密鑰，你就可以產生你自己的根域，你就可以控制別人能夠訪問什麼網站了。”

也就是説，如果你能集齊七劍，召喚出大劍，你就可以號令武林，唯你獨尊。所以這把主密鑰，基本上可以在互聯網兵器譜上排得上前三甲了。

這樣厲害的“武器”，交給誰恐怕都會讓別人不服。因此在2016年，美國政府將 DNS 數據庫，也就是互聯網號碼分配局的控制權轉讓給了 ICANN，讓它從名義上脱離了美國政府的控制。

可是，要是 ICANN 自己就是壞蛋怎麼辦，怎麼能相信它呢？

ICANN 是一個在美國的非盈利機構，自稱不從屬於任何個人、政府或組織。

但是，還是有不少人對 ICANN 不太放心。因此，ICANN 有時會在自己的網站上直播這個儀式，向全世界的人證明他們真的有認真在做哦。

我們來看看這個儀式的具體過程吧。

2014年的某一天，一些神秘人聚集到了美國加州洛杉磯西南部的埃爾塞貢多（El Segundo）的一棟普普通通的大樓裏，這個地方離洛杉磯國際機場大概幾千米。他們將要召開密鑰儀式。

這些人來自全球各地，有瑞典人、俄國人、西班牙人、葡萄牙人。而這些密鑰持有者見面召開密鑰儀式，就是為了召喚大劍，從而確認世界的網址“黃頁”——DNS 是真實的，沒有被壞蛋改過。

萬一哪天 DNS 系統崩塌了，也就是説互聯網的黃頁被人燒了，那麼這些人還可以聚集起來，重建世界的 DNS 系統。

那麼，互聯網密鑰持有者是怎麼選出來的呢？

現在 ICANN 一共有21位密鑰持有者。其中的20位從第一場儀式開始就一直是 ICANN 的成員。

選擇密鑰持有者的過程也簡單到讓人吃驚。

ICANN 在網站上公佈了一個招聘啓事，宣佈一共招募21名密鑰持有者，結果有40個人報名。

最後被選中的互聯網密鑰“護法”都具有網絡安全的技術背景，並且為不同的國際機構工作。找全世界各地的護法的目的就是為了讓權力分散，不讓個人、單個組織或國家控制大劍。

其中一位密鑰持有者就是來自中國互聯網信息中心（CNNIC）的姚健康。

參加2016年8月密鑰儀式的人。

圖片來源：ICANN

那個中途退出的密鑰持有者是誰呢？

這個人一點也不簡單，因為他是互聯網之父之一——文頓·瑟夫（Vint Cerf）。

瑟夫大爺已經奔8了，不做互聯網護法後，他變成了教主——谷歌的首席互聯網傳教士（Chief Internet Evangelist）。(☉д⊙)

這21個密鑰持有者被分為兩波，14個是主要密鑰持有者，他們每個人手裏有一把傳統的物理鑰匙，可以打開一個保險箱，保險箱裏就藏着智能卡，用這些智能卡可以啓動一台能產生主密鑰的機器，也就是召喚大劍。所以下文就叫他們護法。

14個是主要密鑰持有者各有一把傳統的物理鑰匙，可以打開一個保險箱，保險箱裏有一張智能卡，用這些智能卡可以啓動一台能產生主密鑰的機器。

@Laurence Mathieu /  the Guardian

其餘的人是後備密鑰持有者。他們每人也有一張智能卡，每張智能卡里有一部分代碼，這些人的代碼合起來，就可以建造一個備用密鑰生成器（replacement key-generating machine）。

每年，這些後備的影武士都要拍一張自己和當天報紙的合影，然後發給 ICANN，證明我還活着，人在卡在。

儀式就在這個數據中心進行。

進入這個地方要經歷層層安檢，和007電影差不多。

儀式開始時，大家先要通過一扇安全門，這扇門需要一個密碼、一張智能卡，還有手部的生物識別才能打開。

進去以後，就來到了一個“老鼠籠”裏。在這個老鼠籠裏，每次只有一扇門能打開。

這個老鼠籠的出口需要另外一套智能卡、手印，還有密碼才能開啓。 

進入儀式的房間更加複雜，每次只能進入幾個。ICANN 的高級項目經理Richard Lamb 掃描了虹膜以後，讓所有人進入會場所在的房間。

Richard Lamb

​參與儀式的，除了護法，還有一些見證者，他們是整個儀式的目擊證人。這些目擊者中，一些也是安全專家，一些則是外行，比如來自會計審計公司普華永道的審計員。

進去以後，就會給大家一份儀式流程，裏面記錄着儀式包含的一百多個程序。整個儀式過程還會被錄影，有時會在 ICANN 網站上直播。

儀式的細節當然需要嚴格保密，因此儀式會場上沒有任何電子信號能夠自由出入。保安、清潔工以及閒雜人等都無法進入儀式會場。

所以，儀式會場是護法親自打掃的。這次，來自瑞典的護法 Anne-Marie Eklund Löwinder 就在儀式前一天客串了清潔工，給這裏吸塵。

會場有點像醫院的候診大廳，裏面有2排金屬凳子，中間一個桌子。會場裏還放着一些攝像機，它們負責拍攝會議內容。

房間的一邊還有一個2.4米*2.4米的安保籠子，安保籠子裏是2個保險箱。保險箱裏存放着智能卡，用智能卡就可以啓動產生主密鑰的機器。

這次的儀式主持人是 ICANN 的技術主管 Francisco Arias。

首先，Arias 和4位護法（儀式需要至少3位護法參加）進入安保籠子，去取放在保險箱裏的智能卡。

智能卡放在一個安保袋子裏。

這次與會的護法是來自葡萄牙的 João Damas，為一家安全分析公司工作的美國人 Edward Lewis，還有為拉美和加勒比海提供互聯網註冊服務的公司 Lacnic 工作的烏拉圭人 Carlos Martinez。

看起來非常穩的密鑰儀式，其實也不乏人為的意外。

比如在這次儀式上，有一個人重重地摔了一下安保籠子的安全門，觸發了地震監測儀，導致安全門自動關閉。（真的不是故意的嗎？(ㆀ˘･з･˘)）

儀式主持人和護法們全部被鎖在了放智能卡的安保籠子裏面…

手忙腳亂了6分鐘後，他們想到了解決方法：觸發警報器，用緊急撤離的方式離開安保籠。

所以，警報呼啦啦地響起，大家被疏散到了走廊裏。

到了晚上10點零9分，大家回到了會場。產生主密鑰的機器已經準備好了，插入智能卡後，它將會產生一長串加密的密碼，也就是主密鑰——大劍。

產生主密碼的機器

如果這個機器掉到地上，或者被重重地 kao 了一拳，那麼它就會啓動自毀程序。

現在所有的重要設備都已經從保險箱裏拿了出來，可以進入儀式的第二步：密鑰簽名（key signing）了。

晚上10點48分，一個灰色的盒子被啓動，護法們把各自的智能卡插入主密碼生成機器。

10點59分，來自美國的安全專家 Alejandro Bolivar 開始念一串聽起來很荒謬的亂碼“平足擔保造磚場…”，這是為了讓見證人確認一遍。

見證人確認了這些古怪的代碼後，簽了字。

晚上11點零2分，在一行代碼被輸入電腦後，新的經過簽名的主密鑰——大劍就生成了。

接下來大家花了20分鐘把該拔的拔掉，該關的關掉，然後把一個存有主密鑰的 USB 交給 ICANN 的工程師 Tomofumi Okubo。

Okubo 會把裏面的主密鑰發送給 Verisign。Verisign 管理着 DNS 的“根區域”（root zone），上面提到的護法 Alejandro Bolivar 就為這家公司工作。它將會告訴那些控制.com啊，.net啊的服務器應該怎麼處理你輸入的網址。

使用3個月後，這個主密鑰就會失效，儀式就要重來一次。

接下來，四個護法又回到了剛才那個把他們關住的安全籠子裏，把智能卡放回去。儀式就結束了，大家可以出去 happy了。

看完這個和想象有點不同的密鑰儀式，還是讓人有點擔心 DNS 的安全。

好在，互聯網本身並不屬於任何一個人、機構或政府。

ICANN 在官網上表示，互聯網包含許多不同的系統，而 DNS 只是其中之一。控制了 DNS 絕對無法完全控制互聯網的其他方面。

這就好比，倚天劍屠龍刀雖然可以制霸武林，但是武林並不屬於任何一個人，武林盟主也不行。

此外，ICANN 只是確保互聯網安全的一環，還有許多組織也承擔着保衞互聯網的職責，比如互聯網工程任務組（the Internet Engineering Task Force），還有萬維網聯盟（World Wide Web Consortium）。

對了，萬維網聯盟就是萬維網之父——英國計算機科學家蒂姆·伯納斯-李（Tim Berners-Lee）本人掌管的。這些組織為互聯網制定了各種標準，比如網絡傳輸協議（protocols）。

蒂姆·伯納斯-李

有些小朋友還是不甘心地想知道，萬一有人把所有護法都幹掉，會怎樣呢？

Lamb 在 ICANN 於2010年6月公佈的視頻中説，萬一護法們都出了意外，不能到場，還是可以把密碼箱鑽開的。沒想到吧。