Details
| Title | Система автоматической бесшовной ротации криптографических ключей авторизации в высоконагруженной микросервисной платформе (на примере ООО «Майндбокс»): выпускная квалификационная работа бакалавра: направление 09.03.03 «Прикладная информатика» ; образовательная программа 09.03.03_03 «Интеллектуальные инфокоммуникационные технологии» = Automated zero-downtime cryptographic key rotation system for authorization in a large-scale microservice platform (a case study of Mindbox LLC) |
|---|---|
| Creators | Каралюс Никита Юргисович |
| Scientific adviser | Сергеев Анатолий Васильевич |
| Organization | Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Институт компьютерных наук и кибербезопасности |
| Imprint | Санкт-Петербург, 2026 |
| Collection | Выпускные квалификационные работы ; Общая коллекция |
| Subjects | безопасность ; JWT ; межсервисная авторизация ; ротация ключей ; микросервисы ; security ; service-to-service authorization ; key rotation ; microservices |
| Document type | Bachelor graduation qualification work |
| Language | Russian |
| Level of education | Bachelor |
| Speciality code (FGOS) | 09.03.03 |
| Speciality group (FGOS) | 090000 - Информатика и вычислительная техника |
| DOI | 10.18720/SPBPU/3/2026/vr/vr26-2680 |
| Rights | Доступ по паролю из сети Интернет (чтение, печать, копирование) |
| Additionally | New arrival |
| Record key | ru\spstu\vkr\42566 |
| Record create date | 8/21/2026 |
Allowed Actions
–
Action 'Read' will be available if administrator prepare required files
Action 'Download' will be available if you login or access site from another network
| Group | Anonymous |
|---|---|
| Network | Internet |
Объект исследования — система межсервисной авторизации высоконагруженной микросервисной платформы Mindbox (около 160 микросервисов, свыше 2 млн запросов в минуту). Тема работы — автоматическая бесшовная ротация криптографических ключей подписи JWT. Цель работы — спроектировать, реализовать и внедрить систему такой ротации. Методологической основой работы выступает системный анализ: декомпозиция системы межсервисной авторизации на взаимосвязанные элементы, анализ их связей и ограничений, синтез целевой архитектуры и её экспериментальная апробация. Разработана система из пяти компонентов. Бесшовность обеспечивает трёхшаговый алгоритм ротации с grace-периодами и проверкой доступности ключей; межконтурное взаимодействие построено на Token Exchange. Использованы C#, Go, Docker, Kubernetes, PostgreSQL и Yandex Cloud. Система внедрена в промышленную эксплуатацию: ключи ротируются автоматически по расписанию, время ответа по 95-му процентилю — 8 мс при SLO 30 мс, подтверждённая пропускная способность — 15 000 запросов в секунду, за два месяца эксплуатации инцидентов авторизации не зафиксировано. Результаты применимы в высоконагруженных микросервисных платформах, требующих плановой смены ключей без простоя. Подтверждена гипотеза: бесшовная автоматическая ротация достижима собственным решением на основе открытых стандартов с учётом особенностей существующей архитектуры.
This work addresses service-to-service authorization in Mindbox, a large-scale microservice platform that runs roughly 160~services and handles over 2~million requests per minute. The subject of the work is automated zero-downtime rotation of cryptographic JWT signing keys. The aim is to design, implement, and deploy such a rotation system.\par Methodologically, the work rests on systems analysis: it decomposes the service-to-service authorization system into interrelated elements, analyzes their relationships and constraints, synthesizes a target architecture, and validates it experimentally.\par The resulting system comprises five components. A three-step rotation algorithm with grace periods and key-availability checks delivers zero downtime, while cross-environment requests rely on Token Exchange. The system is written in C\# and Go, packaged with Docker and Kubernetes, backed by PostgreSQL, and deployed on Yandex Cloud. It now runs in production: keys rotate automatically on a schedule, the 95th-percentile response time is 8~ms against a 30~ms SLO, measured throughput reaches 15,000~requests per second, and no authorization incidents have occurred in two months of operation.\par The results apply to any large-scale microservice platform that needs scheduled, zero-downtime key rotation, and they confirm the hypothesis: such rotation is achievable with an in-house solution built on open standards and tailored to the platforms existing architecture.
| Network | User group | Action |
|---|---|---|
| ILC SPbPU Local Network | All |
|
| Internet | Authorized users SPbPU |
|
| Internet | Anonymous |
|