Cloudflareリスボンオフィスの混沌

 (blog.cloudflare.com)
2 ポイント 投稿者 GN⁺ 2025-03-18 | 1件のコメント | WhatsAppで共有
  • Cloudflareはリスボンオフィスに50台のウェーブマシン（wave machine）で構成された新しいエントロピーの壁を設置し、LavaRandの乱数ソースを拡張した
  • この設置物は、San Franciscoのlava lamps、Austinのsuspended rainbows、Londonのdouble chaotic pendulumsのように、現実世界の予測困難な動きを暗号学的乱数生成に活用する
  • Cloudflareは平均毎秒7,100万件、ピーク時毎秒1億件のHTTPリクエストを処理しており、その大半がTLSで保護されているため、高品質なエントロピーが重要となる
  • リスボンの50台のwave machineは15か月かけて制作され、各装置は約0.5Lの液体とモーターにより、1分あたり14回の左右移動と1分あたり15個以上の波を生み出す
  • LavaRandの内部APIはCloudflareインフラのエントロピープールを強化し、Cloudflare WorkersのMath.random()やdrand APIにも一部の乱数ソースとして接続されている

リスボンに追加されたwave entropy wall

  • Cloudflareは2025年3月、欧州本社であるリスボンオフィスに、50台のwave machineで構成された新しい「wall of entropy」を設置した
  • 既存のLavaRandエントロピーソースは、オフィスごとに異なる物理的カオスを使用している
    • San Franciscoのlava lamps
    • Austinのsuspended rainbows
    • Londonのdouble chaotic pendulums
  • リスボンの波動インスタレーションは、Portugalの海洋史とオフィスからの眺望を反映するよう設計された

Portugalの海の文化と設置物のつながり

  • Portugalは海との結びつきが強い国で、海岸線は980kmに及び、主要都市のほとんどが沿岸に位置している
  • Azoresを含む海洋区域は国土の**90%**を占める
  • 1415年に始まるPortugalの海洋探検の伝統には、caravelsやnaus/carracksといった船舶が含まれる
  • LisbonのExpo 98は、海と海洋遺産を称えるイベントだった
  • Nazaréは、2011年にGarrett McNamaraが23.8mの波に乗って以来サーフィンコミュニティで有名になり、最大の波のサーフィン記録としてGuinness World Recordsに登録されている
  • Fernando Pessoaの1934年の著書Mensagem、Rui Velosoの1990年代のアルバムAuto da Pimentaも、Portugalと海との歴史的なつながりを示す例である

wave machine wallの制作過程

  • アイデアは2023年、Matthew Princeが「San Franciscoのlava lamp wallのように乱数ソースになりつつ、Portugalチームを代表できるもの」を考えたことから始まった
  • 当初の着想は、一部チームメンバーが好んでいたwave motion machineのデスクトイから得られた
  • 既製のwave machineでは、必要な規模や運用条件を満たすのが難しかった
    • 以前ほど人気がなく、十分な数量を確保しにくかった
    • eBayなどでも、スタイルが統一され正常に動作する個体を十分に見つけられなかった
    • 市販モデルは24/7運用を前提に設計されていなかった
  • CloudflareのPlaces teamは、海洋波動ディスプレイを専門とする米国拠点の職人と協業した
    • Hughes Wave Motion Machinesは、2009年からアート、エンジニアリング、研究を組み合わせて運営されている一人事業である
    • この職人はLockheed Martin Space Systemsで軍用および商用衛星を設計した後、この事業を始めた
  • カスタム装置は、長さ18インチ/45cmの長方形wave machineとして制作された
    • ノンストップ動作のために、数百時間のテストと複数回の設計反復が必要だった
    • 回転ホイール、連続モーター、独自の流体配合を使用している
    • 色はgreen、blue、Cloudflareのsignature orangeである

entropy wallの構成と数値

  • リスボンのwave-machine entropy wallは、次の構成で完成した
    • 50台のwave machine
    • 50個のmotion wheelとmotor
    • Hughes Wave Fluid Formulaが満たされた50個のacrylic container
    • 2種類のimmiscible liquids
  • 液体の色はblue、green、orangeの3種類である
  • 構想から完成まで15か月を要した
  • 各装置は1分あたり14回の左右バランス移動を行い、1日では20,000回以上動く
  • 1分あたり15個以上の波を作り、各装置には約0.5Lの液体が入る
  • 設置物は2025年3月10日、リスボンオフィスで公開された

LavaRandがエントロピーを使う方法

  • Cloudflareのサーバーは平均で毎秒7,100万件のHTTPリクエスト、ピーク時には毎秒1億件のHTTPリクエストを処理する
  • リクエストの大半はTLSで保護されており、TLSは暗号学的完全性のために安全な乱数に依存する
  • CSPRNGは予測不可能性を提供するが、高品質なエントロピーでシードされたときにのみ意味を持つ
  • Cloudflareは、現実世界のカオス的な動きを活用するためにLavaRandを設計した
  • LavaRandは2017年に始まり、Silicon Graphicsの1997年のコンセプトに着想を得ている
  • 初期のLavaRandはSan Franciscoオフィスのlava lamp wallからエントロピーを収集し、内部APIに供給していた
  • 時間の経過とともに、LavaRandはlava lamp以外のオフィス内カオスソースも追加したが、中核となる方式は維持されている

画像から乱数バイトまで

  • カメラは、動きがあり予測しにくいrandomness displayの画像をキャプチャする
  • 影、照明の変化、センサーノイズもエントロピーに寄与する
  • 各画像は小さなハッシュとして処理され、ランダムなバイト列に変換される
  • このバイト列は、以前のseedやローカルシステムのエントロピーと組み合わされ、KDFへの入力となる
  • KDFはCSPRNGの新しいseedを生成し、CSPRNGは要求に応じて事実上無制限のランダムバイトを生成できる
  • リスボンオフィスのwave machineも、今ではこの乱数プールに寄与している

Cloudflareインフラと開発者向けAPIでの利用

  • CloudflareのLavaRand APIは内部的に乱数を提供し、グローバルインフラの暗号学的セキュリティを強化している
  • Cloudflare WorkersでMath.random()を使用すると、その乱数の一部はLavaRandから来る
  • drand APIをクエリするときにもLavaRandが使われる
  • CloudflareはこのAPIを通じて、誰でも乱数を生成し、自分のシステムをシードできるようにしている

オフィスデザインと命名投票

  • 新しいリスボンオフィスのデザインもentropyと波から着想を得ている
  • 入口にはentropy wallとともに、グローバルなインターネットインサイトを表示するCloudflare Radar Displayが配置されている
  • オフィス全体の天井照明、建築的な輪郭、平面構成は、水の流れに似せて設計されている
  • 会議室にはNazaréを含む有名なPortugalのビーチ名が付けられている
  • Cloudflareは新しいentropy wallの名称を決めるため、投票フォームを公開した
    • The Surf Board
    • Chaos Reef
    • Waves of Entropy
    • Wall of Waves
    • Whirling Wave Wall
    • Chaotic Wave Wall
    • Waves of Chaos
  • Lisbonを含む複数地域の求人情報は、career pageに掲載されている

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1件のコメント

 
GN⁺ 2025-03-18
Hacker News のコメント

  • トルコのアーティスト、Refik Anadolの作品を思い出した
    https://refikanadol.com/works/bosphorus/
    Bosphorus は、トルコ国家気象局が30分間隔で提供したマルマラ海の高周波レーダーデータに着想を得たデータ彫刻
    30日間の海面活動データを詩的な体験へと変え、12m × 3m の LED メディアウォールに可視化し、2018年12月11日から2019年1月27日までイスタンブールの Pilevneli Gallery で展示された

    • 素晴らしい体験。波の動き方が海の波に似ていて、こういう装置をじっと見ていると本当に没入感があり、心が落ち着く
      最後のほうにその様子を見せる動画がある: https://youtu.be/mYLvRaMmfho
    • すごいのは確かだけど、データ彫刻だって？ 本当に？
      なぜ人は自分の作品に権威をまとわせようとするのか分からない。これは彫刻とは関係ないが、だからといって作品の価値が下がるわけではない

  • これは単なる宣伝用の展示で、実際のエントロピー生成器はどこか裏部屋にある標準化された退屈な機材なのだろうか？
    それともテロリストが侵入して chaos wall の電源を抜いたら、本当に長期障害が起きるのだろうか？

    • エントロピーの良いところは、たくさん足しても害がないこと。これは私たちが使っている複数のソースの一つで、従来型のものと非従来型のものが一緒にある
      オフラインになったり、何らかの形で汚染されたりしても、Cloudflare ネットワーク全体のエントロピー生成能力には問題ない
      San Francisco の溶岩ランプの壁や London の二重振り子のように、非常に抽象的な概念をチームや顧客が触れられる形にしてくれる点が良い
    • すでに十分まともな乱数に追加のランダム性を注入する方式。基本的には宣伝用の展示に近いが、実際に使われてはいる
      ただし、なくてもシステムは問題なく動く
    • これは1000倍くらい宣伝／展示用。こういうものに実質的なセキュリティ上の利点はない
      とはいえ、意味のあるリスクがあるわけでもなく、ただ面白いブログ記事を書けるようにしてくれるだけ

  • ここからさらに一段掘り下げた分析は何だろう？ 表面的な理由、つまりエントロピー確保には実は必要でも有用でもないというのは分かっている。もっと安くて信頼できる方法があるので、マーケティング装置だと結論づけられる
    しかし、この装置が効くには、有用なふりをしなければならない。とはいえ、自分たちや他人をだましているわけでもない
    では実際には何が起きているのだろうか？
    これが本当に投資対効果が良いのか、マーケティング予算はあったが他に使い道が分からず、誰かが出てきて金の無駄だと言いたくなかったのか、ものすごく稼いでいるので、それらしい話さえ付けられれば面白いものに使っても誰も気にしないのか、それとも経営陣が好むグローバル企業のブランディングコンセプトに合っていて、惰性で続いているのか分からない
    格好いいという点には同意するが、その偽の有用性を演じている感じが少し混乱する。こういう大企業で働いたことがないので、実際にどういう構造なのか理解したい

    • 単に顧客獲得用のマーケティング費用だったとしても、San Francisco の溶岩ランプの壁は投資対効果が10万倍はあったように思う。理解しにくいことではない
    • 装置なのは確かだが、営業ではなく採用を狙ったもの。Cloudflare は「ブログ主導エンジニアリング」で知られている
    • 3番ではない。直近12か月の株価収益率はマイナス
      https://www.cnbc.com/quotes/NET?qsearchterm=net

  • こぎれいで面白い宣伝イベントだ。技術業界にはこういうものがもっと必要
    SGI がほぼ30年前にすでにやっていたこと:
    https://web.archive.org/web/19971210213248/http://lavarand.sgi.com/
    1996年から Lava Lite® ランプの力を活用して真の乱数を生成していたという
    https://www.lavarand.org/news/lavadiff.htmlによると、IRIX 6.5 が動く 200MHz SGI O2 で毎秒約8000ビットのシードを作っていた
    特許はすでに期限切れ: https://patents.google.com/patent/US5732138A
    Cloudflare は2016年に特許が切れた直後あたりに、これを再実装したように見える

    • 特許があったとはまったく知らなかった。知っていたとしても、おそらくリスクを取っていたと思う

  • コンセプトも格好いいが、実はLisbon オフィスの眺めがものすごいと褒めに来た

    • オフィスの眺めからすると、Museu do Oriente から遠くない場所のようだ。とても良い新興エリアだが、Metro の駅には近くない
      場所を調べてみたら、LX Factory のすぐ隣だった。再生されたおしゃれなショッピングエリアで、私の好きな書店の一つ Ler Devegar があるところ
    • Lisbon 全体が素晴らしい。かなり過小評価されているが、ぜひ訪れる価値がある

  • 真意はこういうこと。a) ヨーロッパに移住したくて、b) カリフォルニアと違う気候には耐えられず、c) ゴールデンゲートのような橋が好きなら、Cloudflareにリスボンオフィスがあるのを知っているか、という話
    ポルトガルに住んでいて、ベイエリアの友人たちが海外移住を望み、とくにポルトガルについてよく話しているのを見ている

    • 米国からポルトガルへの海外移住、あるいは移民は、ポルトガルの資産格差と住宅危機をさらに悪化させる。リスボンはすでに事実上、外国人の遊び場になっており、引っ越すなら言語を学ぶなど同化しようとする努力が必要
      ポルトガル／米国市民として、「良い」ポルトガルの給与である月2000ユーロで1年暮らしてみたが、一般的な米国の技術職が慣れている生活とはかなり違う
      ポルトガルで引退して、あまり旅行しないつもりでない限り、長期的には簡単ではない
    • こういう言い方は少し気恥ずかしい。原文のどこにも、ポルトガル自体がどんな場所なのかは出てこない
      あまりにも頻繁にカリフォルニアのような別の場所と比較される。ポルトガルはポルトガルだ
    • リスボンには一度行ったことがあり、SFに住んでいる。本当に良かったし、引っ越したいという意見には同意する
    • ポルトにはIT系の仕事が多いほうなのか？良い街だと聞いた

  • リスボンとナザレには本当に愛着があり、いつか引退後にそこで暮らしたい
    以前住んでいたサンフランシスコと似ている点も多い。海へ出る入口をまたぐ大きな赤い吊り橋があり、同じ会社が作っていて、信じられないほど急な丘をケーブルカーが走り、国際的で多様なLGBTQ+フレンドリーな人々がいて、食事も素晴らしく、近くにブドウ畑もあり、技術エコシステムも芽吹いている

    • サンフランシスコとリスボンの両方に住んだことがあるが、目立つ共通点は2つの橋と多くの坂くらい
      私が好きなリスボンは、はるかに魅力的で、金銭中心ではなく、気取りが少なく、より安全だ
      悲しいのは、だんだん米国のように変わってきていること。サンフランシスコのようになろうとすればするほど、苦々しさが増す

  • ある日、ビーチで波が砕け、砂がぼんやりと洗い上げられていくのを見た。砂をひとつかみすくって詳しく見ているうちに気づいたのだが、砂の近接ビットマップは完璧な乱数源だ
    砂は簡単に混ぜて再び写真を撮ることができ、この過程を繰り返せば、セキュアな暗号化向けに途方もなく大きなランダムキーを確保できる
    あるマシンでメッセージを書いてUSBドライブに保存し、それを抜いて暗号化だけを行うマシンに挿す。その後、暗号文を別の媒体に移してインターネット接続されたマシンに読み込ませ、送信する
    ハッカーは実際の処理を行うマシンにアクセスできない

  • かっこよく見えるが、数個のツェナーダイオードと増幅器でずっと簡単に実現できる
    もちろん、そうするとこれほどかっこよくは見えないだろうけど

  • CloudflareのSFオフィスにはミートアップや面接で何度も行ったことがあるが、そこの溶岩ランプの壁は、オフィスで見たものの中でも最高にかっこいいものの一つだった
    ポルトガルのオフィスにも似たものを作ったと聞いてうれしい