클라우드플레어 리스본 사무실의 혼돈

 (blog.cloudflare.com)
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  • Cloudflare는 리스본 사무실에 50개의 파동 머신(wave machine) 으로 만든 새 엔트로피 벽을 설치해 LavaRand의 난수 소스를 확장함
  • 이 설치물은 San Francisco의 lava lamps, Austin의 suspended rainbows, London의 double chaotic pendulums처럼 실제 세계의 예측 어려운 움직임을 암호학적 난수 생성에 활용함
  • Cloudflare는 평균 초당 7,100만 건, 피크 초당 1억 건의 HTTP 요청을 처리하며, 대부분 TLS로 보호되기 때문에 고품질 엔트로피가 중요함
  • 리스본의 wave machine 50대는 15개월에 걸쳐 제작됐고, 각 장치는 약 0.5L 액체와 모터로 분당 14회 좌우 이동과 분당 15개 이상의 파동을 만듦
  • LavaRand의 내부 API는 Cloudflare 인프라의 엔트로피 풀을 강화하며, Cloudflare Workers의 Math.random()과 drand API에도 일부 난수 소스로 연결됨

리스본에 추가된 wave entropy wall

  • Cloudflare는 2025년 3월 유럽 본사인 리스본 사무실에 50개의 wave machine으로 구성된 새 “wall of entropy”를 설치함
  • 기존 LavaRand 엔트로피 소스는 사무실마다 다른 물리적 혼돈을 사용함
    • San Francisco의 lava lamps
    • Austin의 suspended rainbows
    • London의 double chaotic pendulums
  • 리스본의 파동 설치물은 Portugal의 해양 역사와 사무실 전망을 반영하도록 설계됨

Portugal의 바다 문화와 설치물의 연결

  • Portugal은 바다와 강하게 연결된 국가로, 해안선은 980km이고 주요 도시 대부분이 해안에 위치함
  • Azores를 포함한 해양 구역은 영토의 90% 를 차지함
  • 1415년부터 시작된 Portugal의 해양 탐험 전통에는 caravels, naus/carracks 같은 선박이 포함됨
  • Lisbon의 Expo 98은 바다와 해양 유산을 기념한 행사였음
  • Nazaré는 2011년 Garrett McNamara의 23.8m 파도 서핑 이후 서핑 커뮤니티에서 유명해졌고, 가장 큰 파도 서핑 기록으로 Guinness World Records에 등재됨
  • Fernando Pessoa의 1934년 책 Mensagem, Rui Veloso의 1990년대 앨범 Auto da Pimenta도 Portugal과 바다의 역사적 연결을 보여주는 사례임

wave machine wall 제작 과정

  • 아이디어는 2023년 Matthew Prince가 “San Francisco의 lava lamp wall처럼 난수 소스가 되면서 Portugal 팀을 대표할 수 있는 것”을 고민하면서 시작됨
  • 초기 영감은 일부 팀원이 좋아하던 wave motion machine 책상 장난감에서 나옴
  • 기성 wave machine은 필요한 규모와 운영 조건을 충족하기 어려웠음
    • 과거만큼 인기가 없어 충분한 수량을 구하기 어려웠음
    • eBay 등에서도 스타일이 일관되고 정상 작동하는 물량을 충분히 찾지 못함
    • 시판 모델은 24/7 운영을 전제로 설계되지 않았음
  • Cloudflare의 Places team은 해양 파동 디스플레이를 전문으로 하는 미국 기반 장인과 협업함
    • Hughes Wave Motion Machines는 2009년부터 예술, 엔지니어링, 연구를 결합한 1인 사업체임
    • 해당 장인은 Lockheed Martin Space Systems에서 군사용 및 상업용 위성을 설계한 뒤 이 사업을 시작함
  • 맞춤형 장치는 길이 18인치/45cm의 직사각형 wave machine으로 제작됨
    • 논스톱 동작을 위해 수백 시간의 테스트와 여러 번의 반복 설계가 필요했음
    • 회전 휠, 연속 모터, 고유한 유체 공식을 사용함
    • 색상은 green, blue, Cloudflare의 signature orange임

entropy wall의 구성과 수치

  • 리스본 wave-machine entropy wall은 다음 구성으로 완성됨
    • 50개 wave machine
    • 50개 motion wheel과 motor
    • Hughes Wave Fluid Formula가 채워진 50개 acrylic container
    • 두 가지 immiscible liquids
  • 액체 색상은 blue, green, orange 3가지임
  • 구상부터 완성까지 15개월이 걸림
  • 각 장치는 분당 14회 좌우 균형 이동을 수행하며, 하루 기준 20,000회 이상 움직임
  • 분당 15개 이상의 파동을 만들고, 각 장치에는 약 0.5L의 액체가 들어감
  • 설치물은 2025년 3월 10일 리스본 사무실에서 공개됨

LavaRand가 엔트로피를 쓰는 방식

  • Cloudflare 서버는 평균 초당 7,100만 HTTP 요청, 피크 초당 1억 HTTP 요청을 처리함
  • 대부분의 요청은 TLS로 보호되며, TLS는 암호학적 무결성을 위해 안전한 난수에 의존함
  • CSPRNG는 예측 불가능성을 제공하지만, 고품질 엔트로피로 시드될 때에만 의미가 있음
  • Cloudflare는 실제 세계의 혼돈적 움직임을 활용하기 위해 LavaRand를 설계함
  • LavaRand는 2017년에 시작됐고, Silicon Graphics의 1997년 개념에서 영감을 받음
  • 초기 LavaRand는 San Francisco 사무실의 lava lamp wall에서 엔트로피를 수집해 내부 API에 공급함
  • 시간이 지나며 LavaRand는 lava lamp 외의 사무실 내 혼돈 소스를 추가했지만, 핵심 방식은 유지됨

이미지에서 난수 바이트까지

  • 카메라는 움직이고 예측하기 어려운 randomness display의 이미지를 캡처함
  • 그림자, 조명 변화, 센서 노이즈도 엔트로피에 기여함
  • 각 이미지는 작은 해시로 처리돼 랜덤 바이트 시퀀스로 변환됨
  • 이 바이트는 이전 seed와 로컬 시스템 엔트로피와 결합돼 KDF의 입력이 됨
  • KDF는 CSPRNG의 새 seed를 생성하고, CSPRNG는 요청 시 사실상 제한 없는 랜덤 바이트를 만들 수 있음
  • 리스본 사무실의 wave machine도 이제 이 난수 풀에 기여함

Cloudflare 인프라와 개발자 API에서의 사용

  • Cloudflare의 LavaRand API는 내부적으로 난수를 제공해 글로벌 인프라의 암호학적 보안을 강화함
  • Cloudflare Workers에서 Math.random()을 사용할 때 난수의 일부가 LavaRand에서 옴
  • drand API를 쿼리할 때도 LavaRand가 사용됨
  • Cloudflare는 이 API를 통해 누구나 난수를 생성하고 자신의 시스템을 시드할 수 있게 함

사무실 디자인과 명명 투표

  • 새 리스본 사무실의 디자인도 entropy와 파동에서 영감을 받음
  • 입구에는 entropy wall과 함께 글로벌 인터넷 인사이트를 보여주는 Cloudflare Radar Display가 배치됨
  • 사무실 전반의 천장 조명, 건축적 윤곽, 평면 구성은 물의 흐름을 닮도록 설계됨
  • 회의실은 Nazaré를 포함한 유명 Portugal 해변 이름을 따서 명명됨
  • Cloudflare는 새 entropy wall 이름을 정하기 위해 투표 양식을 열었음
    • The Surf Board
    • Chaos Reef
    • Waves of Entropy
    • Wall of Waves
    • Whirling Wave Wall
    • Chaotic Wave Wall
    • Waves of Chaos
  • Lisbon을 포함한 여러 지역의 채용 공고는 career page에 올라와 있음

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Hacker News 의견들

  • 터키 아티스트 Refik Anadol의 작업이 떠오름
    https://refikanadol.com/works/bosphorus/
    Bosphorus는 터키 국가기상청이 30분 간격으로 제공한 마르마라해의 고주파 레이더 데이터에서 영감을 받은 데이터 조각임
    30일간의 해수면 활동 데이터를 시적인 경험으로 바꾸고, 12m × 3m 크기의 LED 미디어 월에 시각화했으며 2018년 12월 11일부터 2019년 1월 27일까지 이스탄불 Pilevneli Gallery에서 전시됨

    • 멋진 경험임. 파도가 움직이는 방식이 바다 물결과 비슷해서 이런 장치를 하나둘 보고 있으면 정말 몰입감 있고 차분해짐
      끝부분에 그 모습을 보여주는 영상이 있음: https://youtu.be/mYLvRaMmfho
    • 대단하긴 한데, 데이터 조각이라고? 정말?
      사람들이 왜 자기 작업에 권위를 덧씌우려 하는지 모르겠음. 이건 조각과는 관련이 없지만, 그렇다고 작품의 가치가 줄어드는 건 아님

  • 이게 그냥 홍보용 전시이고 실제 엔트로피 생성기는 어디 뒷방에 있는 표준화된 지루한 장비인 건가?
    아니면 테러리스트가 들어와 chaos wall 전원을 끊으면 실제로 장기 장애가 나는 건가?

    • 엔트로피의 좋은 점은 더 많이 넣어도 해가 되지 않는다는 것임. 이것은 우리가 쓰는 여러 소스 중 하나이고, 전통적인 것과 비전통적인 것이 함께 있음
      오프라인이 되거나 어떤 식으로든 오염되더라도 Cloudflare 네트워크 전반에서 엔트로피 생성 능력에는 문제가 없음
      San Francisco의 용암 램프 벽과 London의 이중 진자처럼, 아주 추상적인 개념을 팀과 고객이 만질 수 있는 형태로 만들어준다는 점이 좋음
    • 이미 충분히 괜찮은 난수에 추가 난수성을 주입하는 방식임. 기본적으로 홍보용 전시에 가깝지만 실제로 사용되긴 함
      다만 없어도 시스템은 잘 돌아감
    • 이건 1000배쯤 홍보/전시용임. 이런 것에는 실질적인 보안 이점이 없음
      그렇다고 할 만한 의미 있는 위험도 없고, 그냥 재미있는 블로그 글을 쓸 수 있게 해줌

  • 여기서 한 단계 더 들어간 분석은 뭘까? 표면적인 이유, 즉 엔트로피 확보에는 사실 필요하거나 유용하지 않다는 건 알고 있음. 훨씬 싸고 안정적인 방법이 있으니 마케팅 장치라고 결론 내릴 수 있음
    그런데 이 장치가 먹히려면 유용한 척을 해야 함. 그렇다고 본인들이나 남들을 속이고 있는 것도 아님
    그래서 실제로는 무슨 일이 벌어지는 걸까?
    이게 정말 투자 대비 수익이 좋은 건지, 마케팅 예산이 있었지만 다른 쓸 곳을 몰랐고 누군가 나서서 돈 낭비라고 말하기 싫었던 건지, 돈을 엄청 벌어서 그럴듯한 이야기만 붙일 수 있으면 재미있는 것에 써도 아무도 신경 안 쓰는 건지, 아니면 경영진이 좋아하는 글로벌 회사 브랜딩 콘셉트와 맞아서 관성으로 계속 가는 건지 모르겠음
    멋지다는 데는 동의하지만, 그 가짜 유용성 연기가 조금 헷갈림. 이런 대기업에서 일해본 적이 없어서 실제로 무슨 구조인지 이해하고 싶음

    • 단순히 고객 확보용 마케팅 비용이었다 해도, San Francisco의 용암 램프 벽은 투자 대비 수익이 100,000배는 됐을 것 같음. 이해하기 어려운 일이 아님
    • 장치인 건 맞지만 영업이 아니라 채용을 겨냥한 것임. Cloudflare는 “블로그 주도 엔지니어링”으로 알려져 있음
    • 3번은 아님. 최근 12개월 주가수익비율이 음수임
      https://www.cnbc.com/quotes/NET?qsearchterm=net

  • 깔끔하고 재미있는 홍보 이벤트임. 기술 업계에는 이런 게 더 필요함
    SGI가 거의 30년 전에 이미 했던 일임:
    https://web.archive.org/web/19971210213248/http://lavarand.sgi.com/
    1996년부터 Lava Lite® 램프의 힘을 활용해 진짜 난수를 생성했다고 함
    https://www.lavarand.org/news/lavadiff.html에 따르면, IRIX 6.5가 올라간 200MHz SGI O2에서 초당 약 8000비트의 시드를 만들었음
    특허는 이미 만료됨: https://patents.google.com/patent/US5732138A
    Cloudflare는 2016년에 특허가 만료된 직후쯤 이를 다시 구현한 것처럼 보임

    • 특허가 있었다는 건 전혀 몰랐음. 알았더라도 아마 위험을 감수했을 것 같음

  • 개념도 멋지지만, 사실은 Lisbon 사무실 전망이 엄청나다고 칭찬하러 왔음

    • 사무실 전망으로 봐서는 Museu do Oriente에서 멀지 않은 곳 같음. 아주 좋은 신흥 지역이지만, Metro 역과는 가깝지 않음
      위치를 검색해보니 LX Factory 바로 옆이었음. 재생된 트렌디한 쇼핑 지역이고, 내가 좋아하는 서점 중 하나인 Ler Devegar가 있는 곳임
    • Lisbon 전체가 훌륭함. 꽤 저평가돼 있지만 꼭 방문해볼 만함

  • 속뜻은 이거임. a) 유럽으로 이주하고 싶고, b) California와 다른 날씨를 견딜 수 없고, c) Golden Gate 같은 다리를 좋아한다면, Cloudflare에 Lisbon 사무실이 있다는 걸 알고 있느냐는 것
    Portugal에 살고 있고, Bay Area 친구들이 해외 이주를 원하면서 특히 Portugal에 대해 많이 이야기하는 걸 보고 있음

    • 미국에서 Portugal로 오는 해외 이주, 또는 이민은 포르투갈의 자산 불평등과 주거 위기를 더 키움. Lisbon은 이미 사실상 외국인들의 놀이터가 되었고, 이사한다면 언어를 배우는 등 동화하려는 노력을 해야 함
      Portuguese/US 시민으로서, “좋은” 포르투갈 급여인 월 2000유로를 받고 1년 살아봤는데 일반적인 미국 기술직이 익숙한 생활과는 많이 다름
      Portugal에서 은퇴하고 여행을 많이 하지 않을 계획이 아니라면 장기적으로는 쉽지 않음
    • 이런 식의 말은 좀 민망함. 원문 어디에도 Portugal 자체가 어떤 곳인지는 나오지 않음
      너무 자주 California 같은 다른 곳과 비교됨. Portugal은 Portugal임
    • Lisbon에 한 번 가봤고 SF에 살고 있음. 정말 좋았고 이사하고 싶다는 데 동의함
    • Porto에는 IT 일자리가 많은 편인가? 좋은 도시라고 들었음

  • Lisbon과 Nazare에 정말 애정이 있고, 언젠가 은퇴 후 그곳에서 살고 싶음
    예전에 살던 San Francisco와 비슷한 점도 많음. 바다로 나가는 관문을 가로지르는 큰 빨간 현수교가 있고 같은 업체가 만들었고, 말도 안 되게 가파른 언덕에 케이블카가 다니며, 국제적이고 다양한 LGBTQ+ 친화적인 사람들이 있고, 음식도 훌륭하고, 근처에 포도밭도 있으며, 기술 생태계도 피어나고 있음

    • San Francisco와 Lisbon 둘 다 살아봤는데, 눈에 띄는 공통점은 두 다리와 많은 언덕뿐임
      내가 좋아하는 Lisbon은 훨씬 더 매력적이고, 돈 중심적이지 않고, 허세가 덜하고, 더 안전함
      슬픈 건 점점 미국처럼 변하고 있다는 점임. San Francisco처럼 되려고 할수록 더 씁쓸해짐

  • 어느 날 해변에서 파도가 부서지고 모래가 흐릿하게 쓸려 올라가는 걸 봤음. 모래를 한 줌 떠서 자세히 살펴보다가 깨달았는데, 모래의 근접 비트맵은 완벽한 난수 소스임
    모래를 쉽게 섞고 다시 사진을 찍을 수 있고, 이 과정을 반복하면 보안 암호화용으로 엄청나게 큰 무작위 키를 확보할 수 있음
    한 기계는 메시지를 작성해 USB 드라이브에 저장하고, 그걸 빼서 암호화만 하는 기계에 넣음. 그런 다음 암호문을 다른 매체로 옮겨 인터넷에 연결된 기계에 로드해 전송함
    해커는 실제 작업을 수행하는 기계에 접근할 수 없음

  • 멋져 보이긴 하지만, 몇 개의 제너 다이오드와 증폭기로 훨씬 쉽게 달성할 수 있음
    물론 그렇게 하면 이만큼 멋져 보이진 않겠지만

  • Cloudflare의 SF 사무실에 밋업과 인터뷰 때문에 여러 번 가봤는데, 그곳의 용암 램프 벽은 사무실에서 본 것 중 가장 멋진 것 중 하나였음
    Portugal 사무실에도 비슷한 걸 만들었다니 보기 좋음

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