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
Download
Internet Authorized users SPbPU
Download
Internet Anonymous
...