Οι άνθρωποι και οι επιχειρήσεις πρέπει να προστατεύουν τα περιουσιακά τους στοιχεία χρησιμοποιώντας κρυπτογραφικά κλειδιά. Αλλά πρέπει επίσης να προστατεύουν αυτά τα κλειδιά. Τα HSM μπορεί να είναι η απάντηση.
Οι κυβερνοεγκληματίες μπορούν να βρεθούν παντού, στοχεύοντας και επιτίθενται σε κάθε ευαίσθητη συσκευή, κομμάτι λογισμικού ή σύστημα που συναντούν. Αυτό έχει αναγκάσει άτομα και εταιρείες να λάβουν μέτρα ασφαλείας επόμενου επιπέδου, όπως η χρήση κρυπτογραφικών κλειδιών, για να προστατεύσουν τα περιουσιακά τους στοιχεία πληροφορικής.
Ωστόσο, η διαχείριση κρυπτογραφικών κλειδιών, συμπεριλαμβανομένης της δημιουργίας, της αποθήκευσης και του ελέγχου τους, αποτελεί συχνά σημαντικό εμπόδιο στην ασφάλεια των συστημάτων. Τα καλά νέα είναι ότι μπορείτε να διαχειριστείτε με ασφάλεια τα κρυπτογραφικά κλειδιά χρησιμοποιώντας μια μονάδα ασφαλείας υλικού (HSM).
Τι είναι μια μονάδα ασφαλείας υλικού (HSM);
Το HSM είναι μια φυσική υπολογιστική συσκευή που προστατεύει και διαχειρίζεται κρυπτογραφικά κλειδιά. Συνήθως διαθέτει τουλάχιστον έναν ασφαλή κρυπτοεπεξεργαστή και είναι συνήθως διαθέσιμος ως κάρτα πρόσθετου (κάρτα SAM/SIM) ή εξωτερική συσκευή που συνδέεται απευθείας σε υπολογιστή ή διακομιστή δικτύου.
Τα HSM είναι ειδικά κατασκευασμένα για να προστατεύουν τον κύκλο ζωής των κρυπτογραφικών κλειδιών χρησιμοποιώντας μονάδες υλικού ανθεκτικά στην παραβίαση, προφανείς παραβιάσεις και να προστατεύουν τα δεδομένα μέσω πολλαπλών τεχνικές, συμπεριλαμβανομένης της κρυπτογράφησης και της αποκρυπτογράφησης. Λειτουργούν επίσης ως ασφαλή αποθετήρια για κρυπτογραφικά κλειδιά που χρησιμοποιούνται για εργασίες όπως η κρυπτογράφηση δεδομένων, η Διαχείριση Ψηφιακών Δικαιωμάτων (DRM) και η υπογραφή εγγράφων.
Πώς λειτουργούν οι μονάδες ασφαλείας υλικού;
Τα HSM διασφαλίζουν την ασφάλεια των δεδομένων με τη δημιουργία, την ασφάλεια, την ανάπτυξη, τη διαχείριση, την αρχειοθέτηση και την απόρριψη κρυπτογραφικών κλειδιών.
Κατά την παροχή, δημιουργούνται μοναδικά κλειδιά, δημιουργούνται αντίγραφα ασφαλείας και κρυπτογραφούνται για αποθήκευση. Στη συνέχεια, τα κλειδιά αναπτύσσονται από εξουσιοδοτημένο προσωπικό που τα εγκαθιστά στο HSM, επιτρέποντας ελεγχόμενη πρόσβαση.
Τα HSM προσφέρουν λειτουργίες διαχείρισης για κρυπτογραφική παρακολούθηση, έλεγχο και εναλλαγή κλειδιών σύμφωνα με τα πρότυπα του κλάδου και τις οργανωτικές πολιτικές. Τα πιο πρόσφατα HSM, για παράδειγμα, διασφαλίζουν τη συμμόρφωση επιβάλλοντας τη σύσταση του NIST για χρήση κλειδιών RSA τουλάχιστον 2048 bit.
Μόλις τα κρυπτογραφικά κλειδιά δεν χρησιμοποιούνται πλέον ενεργά, ενεργοποιείται η διαδικασία αρχειοθέτησης και εάν τα κλειδιά δεν χρειάζονται πλέον, καταστρέφονται με ασφάλεια και οριστικά.
Η αρχειοθέτηση περιλαμβάνει την αποθήκευση παροπλισμένων κλειδιών εκτός σύνδεσης, επιτρέποντας τη μελλοντική ανάκτηση δεδομένων κρυπτογραφημένων με αυτά τα κλειδιά.
Σε τι χρησιμοποιούνται οι μονάδες ασφαλείας υλικού;
Ο πρωταρχικός σκοπός των HSM είναι η ασφάλεια των κρυπτογραφικών κλειδιών και η παροχή βασικών υπηρεσιών για την προστασία ταυτοτήτων, εφαρμογών και συναλλαγών. Τα HSM υποστηρίζουν πολλαπλές επιλογές συνδεσιμότητας, συμπεριλαμβανομένης της σύνδεσης σε διακομιστή δικτύου ή της χρήσης εκτός σύνδεσης ως αυτόνομες συσκευές.
Τα HSM μπορούν να συσκευαστούν ως έξυπνες κάρτες, κάρτες PCI, διακριτές συσκευές ή μια υπηρεσία cloud που ονομάζεται HSM ως υπηρεσία (HSMaaS). Στην τραπεζική, τα HSM χρησιμοποιούνται σε συστήματα ATM, EFT και PoS, για να αναφέρουμε μερικά.
Τα HSM προστατεύουν πολλές καθημερινές υπηρεσίες, όπως δεδομένα πιστωτικών καρτών και PIN, ιατρικές συσκευές, εθνικές ταυτότητες και διαβατήρια, έξυπνους μετρητές και κρυπτονομίσματα.
Τύποι μονάδων ασφαλείας υλικού
Τα HSM διατίθενται σε δύο κύριες κατηγορίες, καθεμία από τις οποίες προσφέρει ξεχωριστές προστατευτικές δυνατότητες προσαρμοσμένες σε συγκεκριμένες βιομηχανίες. Εδώ είναι οι διαφορετικοί τύποι HSM που είναι διαθέσιμοι.
1. HSM γενικής χρήσης
Τα HSM γενικής χρήσης διαθέτουν πολλαπλάσια αλγόριθμους κρυπτογράφησης, συμπεριλαμβανομένων συμμετρικών, ασύμμετρων, και συναρτήσεις κατακερματισμού. Αυτά τα πιο δημοφιλή HSM είναι περισσότερο γνωστά για την εξαιρετική τους απόδοση στην προστασία ευαίσθητων τύπων δεδομένων, όπως πορτοφόλια κρυπτογράφησης και υποδομές δημόσιου κλειδιού.
Τα HSM διαχειρίζονται πολυάριθμες κρυπτογραφικές λειτουργίες και χρησιμοποιούνται συνήθως στην προστασία PKI, SSL/TLS και γενικής προστασίας ευαίσθητων δεδομένων. Εξαιτίας αυτού, τα HSM γενικού σκοπού χρησιμοποιούνται συνήθως για να συμβάλουν στην τήρηση γενικών βιομηχανικών προτύπων όπως οι απαιτήσεις ασφαλείας HIPAA και η συμμόρφωση με FIPS.
Τα HSM γενικής χρήσης υποστηρίζουν επίσης συνδεσιμότητα API χρησιμοποιώντας Java Cryptography Architecture (JCA), Java Cryptography Extension (JCE), Cryptography API Next Generation (CNG), Public-Key Cryptography Standard (PKCS) #11, και Microsoft Cryptographic Application Programming Interface (CAPI), δίνοντας τη δυνατότητα στους χρήστες να επιλέξουν το πλαίσιο που ταιριάζει καλύτερα στο κρυπτογραφικό τους επιχειρήσεις.
2. HSM πληρωμών και συναλλαγών
Τα HSM πληρωμών και συναλλαγών σχεδιάστηκαν ειδικά για τον χρηματοπιστωτικό κλάδο για την προστασία ευαίσθητων πληροφοριών πληρωμών, όπως αριθμούς πιστωτικών καρτών. Αυτά τα HSM υποστηρίζουν πρωτόκολλα πληρωμών, όπως το APACS, ενώ υποστηρίζουν πολλαπλά πρότυπα για τη βιομηχανία, όπως το EMV και το PCI HSM, για συμμόρφωση.
Τα HSM προσθέτουν ένα επιπλέον επίπεδο προστασίας στα συστήματα πληρωμών διασφαλίζοντας ευαίσθητα δεδομένα κατά τη μετάδοση και την αποθήκευση. Αυτό οδήγησε τα χρηματοπιστωτικά ιδρύματα, συμπεριλαμβανομένων των τραπεζών και των διεκπεραιωτών πληρωμών, να το υιοθετήσουν ως ολοκληρωμένη λύση για τη διασφάλιση του ασφαλούς χειρισμού πληρωμών και συναλλαγών.
Βασικά χαρακτηριστικά των μονάδων ασφαλείας υλικού
Τα HSM χρησιμεύουν ως κρίσιμα στοιχεία για τη διασφάλιση της συμμόρφωσης με τους κανονισμούς για την ασφάλεια στον κυβερνοχώρο, τη βελτίωση της ασφάλειας δεδομένων και τη διατήρηση των βέλτιστων επιπέδων εξυπηρέτησης. Εδώ είναι τα βασικά χαρακτηριστικά των HSM που τους βοηθούν να το επιτύχουν αυτό.
1. Αντίσταση παραβίασης
Ο πρωταρχικός στόχος για να γίνουν τα HSM ανθεκτικά σε παραβίαση είναι η προστασία των κρυπτογραφικών κλειδιών σας σε περίπτωση φυσικής επίθεσης στο HSM.
Σύμφωνα με το FIPS 140-2, ένα HSM πρέπει να περιλαμβάνει σφραγίδες προφανείς για παραβίαση για να πληροί τις προϋποθέσεις για πιστοποίηση ως συσκευή Επιπέδου 2 (ή υψηλότερο). Οποιαδήποτε προσπάθεια παραβίασης του HSM, όπως η αφαίρεση ενός ProtectServer PCIe 2 από το δίαυλο PCIe, θα προκαλέσει ένα συμβάν παραβίασης που διαγράφει όλο το κρυπτογραφικό υλικό, τις ρυθμίσεις διαμόρφωσης και τα δεδομένα χρήστη.
2. Ασφαλής Σχεδιασμός
Τα HSM είναι εξοπλισμένα με μοναδικό υλικό που πληροί τις απαιτήσεις που ορίζονται από το PCI DSS και συμμορφώνεται με διάφορα κυβερνητικά πρότυπα, συμπεριλαμβανομένων των κοινών κριτηρίων και του FIPS 140-2.
Η πλειονότητα των HSM είναι πιστοποιημένα σε διάφορα επίπεδα FIPS 140-2, κυρίως στο Επίπεδο 3. Τα επιλεγμένα HSM που έχουν πιστοποιηθεί στο Επίπεδο 4, το υψηλότερο επίπεδο, είναι μια εξαιρετική λύση για οργανισμούς που αναζητούν προστασία σε επίπεδο αιχμής.
3. Έλεγχος ταυτότητας και έλεγχος πρόσβασης
Τα HSM χρησιμεύουν ως φύλακες, τον έλεγχο της πρόσβασης στις συσκευές και τα δεδομένα προστατεύουν. Αυτό είναι εμφανές μέσω της ικανότητάς τους να παρακολουθούν ενεργά τα HSM για παραβιάσεις και να ανταποκρίνονται αποτελεσματικά.
Εάν εντοπιστεί παραβίαση, ορισμένα HSM είτε θα σταματήσουν να λειτουργούν είτε θα σκουπίσουν τα κρυπτογραφικά κλειδιά για να αποτρέψουν τη μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση. Για περαιτέρω ενίσχυση της ασφάλειας, τα HSM χρησιμοποιούν ισχυρές πρακτικές ελέγχου ταυτότητας όπως έλεγχος ταυτότητας πολλαπλών παραγόντων και αυστηρές πολιτικές ελέγχου πρόσβασης, περιορίζοντας την πρόσβαση σε εξουσιοδοτημένα άτομα.
4. Συμμόρφωση και Έλεγχος
Για να διατηρηθεί η συμμόρφωση, τα HSM πρέπει να συμμορφώνονται με διάφορα πρότυπα και κανονισμούς. Τα κυριότερα περιλαμβάνουν Γενικός Κανονισμός Προστασίας Δεδομένων της Ευρωπαϊκής Ένωσης (GDPR), Επεκτάσεις ασφαλείας συστήματος ονομάτων τομέα (DNSSEC), Πρότυπο ασφάλειας δεδομένων PCI, κοινά κριτήρια και FIPS 140-2.
Η συμμόρφωση με τα πρότυπα και τους κανονισμούς εξασφαλίζει προστασία δεδομένων και απορρήτου, ασφάλεια υποδομής DNS, ασφαλή συναλλαγές με κάρτες πληρωμής, διεθνώς αναγνωρισμένα κριτήρια ασφαλείας και τήρηση της κρατικής κρυπτογράφησης πρότυπα.
Τα HSM περιλαμβάνουν επίσης λειτουργίες καταγραφής και ελέγχου, που επιτρέπουν την παρακολούθηση και την παρακολούθηση κρυπτογραφικών λειτουργιών για σκοπούς συμμόρφωσης.
5. Ενοποίηση και API
Τα HSM υποστηρίζουν δημοφιλή API, όπως το CNG και το PKCS #11, επιτρέποντας στους προγραμματιστές να ενσωματώνουν απρόσκοπτα τη λειτουργικότητα HSM στις εφαρμογές τους. Είναι επίσης συμβατά με πολλά άλλα API, συμπεριλαμβανομένων των JCA, JCE και Microsoft CAPI.
Προστατέψτε τα κρυπτογραφικά σας κλειδιά
Τα HSM παρέχουν μερικά από τα υψηλότερα επίπεδα ασφάλειας μεταξύ των φυσικών συσκευών. Η ικανότητά τους να δημιουργούν κρυπτογραφικά κλειδιά, να τα αποθηκεύουν με ασφάλεια και να προστατεύουν την επεξεργασία δεδομένων τα τοποθετεί ως ιδανική λύση για όσους αναζητούν βελτιωμένη ασφάλεια δεδομένων.
Τα HSM περιλαμβάνουν χαρακτηριστικά όπως ασφαλής σχεδιασμός, αντίσταση παραβίασης και λεπτομερή αρχεία καταγραφής πρόσβασης, γεγονός που τα καθιστά μια αξιόλογη επένδυση για την ενίσχυση της ασφάλειας των κρίσιμων κρυπτογραφικών δεδομένων.
