Mis on riistvara turvamoodul ja miks see on oluline?

Küberkurjategijaid võib kohata kõikjal, nad sihivad ja rünnavad iga vastuvõtlikku seadet, tarkvara või süsteemi, millega nad kokku puutuvad. See on sundinud üksikisikuid ja ettevõtteid kasutama oma IT-varade kaitsmiseks järgmise taseme turvameetmeid, nagu krüptograafiliste võtmete kasutamine.

Kuid krüptograafiliste võtmete haldamine, sealhulgas nende genereerimine, salvestamine ja auditeerimine, on sageli süsteemide turvamisel peamiseks takistuseks. Hea uudis on see, et saate turvaliselt hallata krüptovõtmeid riistvara turbemooduli (HSM) abil.

Mis on riistvara turbemoodul (HSM)?

HSM on füüsiline arvutusseade, mis kaitseb ja haldab krüptograafilisi võtmeid. Sellel on tavaliselt vähemalt üks turvaline krüptoprotsessor ja see on tavaliselt saadaval pistikprogrammina (SAM/SIM-kaart) või välisseadmena, mis ühendatakse otse arvuti või võrguserveriga.

HSM-id on loodud selleks, et kaitsta krüptograafiliste võtmete elutsüklit, kasutades võltsimiskindlaid, võltsimist tuvastavaid riistvaramooduleid, ja kaitsta andmeid mitme võtmega. tehnikaid, sealhulgas krüpteerimist ja dekrüpteerimist. Need toimivad ka turvalise hoidlatena krüptograafilistele võtmetele, mida kasutatakse näiteks andmete krüpteerimiseks, digitaalõiguste haldamiseks (DRM) ja dokumentide allkirjastamiseks.

Kuidas riistvara turbemoodulid töötavad?

HSM-id tagavad andmete turvalisuse krüptograafiliste võtmete genereerimise, turvalisuse, juurutamise, haldamise, arhiveerimise ja kõrvaldamise kaudu.

Ettevalmistuse ajal genereeritakse unikaalsed võtmed, need varundatakse ja krüpteeritakse salvestamiseks. Seejärel rakendavad võtmed volitatud töötajad, kes paigaldavad need HSM-i, võimaldades kontrollitud juurdepääsu.

HSM-id pakuvad haldusfunktsioone krüptograafilise võtme jälgimiseks, juhtimiseks ja pööramiseks vastavalt tööstusharu standarditele ja organisatsioonipoliitikale. Näiteks uusimad HSM-id tagavad vastavuse, jõustades NIST-i soovituse kasutada vähemalt 2048-bitisi RSA-võtmeid.

Kui krüptovõtmeid enam aktiivselt ei kasutata, käivitub arhiveerimisprotsess ja kui võtmeid enam ei vajata, hävitatakse need turvaliselt ja jäädavalt.

Arhiveerimine hõlmab kasutusest kõrvaldatud võtmete võrguühenduseta salvestamist, mis võimaldab tulevikus nende võtmetega krüptitud andmeid hankida.

Milleks riistvara turbemooduleid kasutatakse?

HSM-ide peamine eesmärk on kaitsta krüptograafilisi võtmeid ja pakkuda olulisi teenuseid identiteetide, rakenduste ja tehingute kaitsmiseks. HSM-id toetavad mitmeid ühenduvusvõimalusi, sealhulgas võrguserveriga ühenduse loomist või võrguühenduseta kasutamist eraldiseisvate seadmetena.

HSM-e saab pakendada kiipkaartidena, PCI-kaartidena, diskreetsete seadmetena või pilveteenusena nimega HSM as a Service (HSMaaS). Panganduses kasutatakse HSM-e sularahaautomaatides, EFT-des ja PoS-süsteemides.

HSM-id kaitsevad paljusid igapäevaseid teenuseid, sealhulgas krediitkaardiandmeid ja PIN-koode, meditsiiniseadmeid, riiklikke isikutunnistusi ja passe, nutikaid arvestiid ja krüptovaluutasid.

Riistvara turvamoodulite tüübid

HSM-e on kahte põhikategooriasse, millest igaüks pakub konkreetsetele tööstusharudele kohandatud kaitsefunktsioone. Siin on saadaolevad erinevat tüüpi HSM-id.

1. Üldotstarbelised HSM-id

Üldotstarbelistel HSM-idel on mitu funktsiooni krüpteerimisalgoritmid, sealhulgas sümmeetrilised, asümmeetrilisedja räsifunktsioonid. Need kõige populaarsemad HSM-id on tuntud oma erakordse jõudluse poolest tundlike andmetüüpide, näiteks krüptorahakottide ja avaliku võtme infrastruktuuri kaitsmisel.

HSM-id haldavad arvukalt krüptograafilisi toiminguid ja neid kasutatakse tavaliselt PKI-s, SSL-is/TLS-is ja üldises tundliku andmekaitses. Seetõttu kasutatakse üldotstarbelisi HSM-e tavaliselt üldiste tööstusstandardite (nt HIPAA turbenõuete ja FIPS vastavuse) täitmiseks.

Üldotstarbelised HSM-id toetavad ka API-ühenduvust Java krüptograafiaarhitektuuri (JCA), Java krüptograafialaienduse (JCE), Cryptography API järgmise põlvkonna (CNG) ja avaliku võtme abil. Krüptograafiastandard (PKCS) nr 11 ja Microsofti krüptograafiline rakendusliides (CAPI), mis võimaldavad kasutajatel valida nende krüptograafiaga kõige paremini sobiva raamistiku operatsioonid.

2. Maksete ja tehingute HSM-id

Maksete ja tehingute HSM-id on spetsiaalselt loodud finantssektori jaoks, et kaitsta tundlikku makseteavet, näiteks krediitkaardinumbreid. Need HSM-id toetavad makseprotokolle, nagu APACS, järgides samas vastavuse tagamiseks mitmeid tööstusharuspetsiifilisi standardeid, nagu EMV ja PCI HSM.

HSM-id lisavad maksesüsteemidele täiendava kaitsekihi, kaitstes tundlikke andmeid edastamise ja salvestamise ajal. See on pannud finantsasutused, sealhulgas pangad ja maksetöötlejad, kasutusele võtma selle tervikliku lahendusena maksete ja tehingute turvalise käsitlemise tagamiseks.

Riistvara turbemoodulite põhifunktsioonid

HSM-id on kriitilised komponendid, mis tagavad küberturvalisuse eeskirjade järgimise, andmete turvalisuse suurendamise ja optimaalse teenindustaseme säilitamise. Siin on HSM-ide põhifunktsioonid, mis aitavad neil seda saavutada.

1. võltsimiskindlus

HSM-ide võltsimiskindlaks muutmise peamine eesmärk on kaitsta teie krüptovõtmeid HSM-i füüsilise rünnaku korral.

Vastavalt FIPS 140-2-le peab HSM sisaldama võltsimiskindlaid pitsereid, et kvalifitseeruda 2. (või kõrgema) taseme seadmeks. Iga katse HSM-i rikkuda, nagu ProtectServer PCIe 2 eemaldamine selle PCIe siinist, käivitab võltsimise sündmuse, mis kustutab kogu krüptograafilise materjali, konfiguratsioonisätted ja kasutajaandmed.

2. Turvaline disain

HSM-id on varustatud ainulaadse riistvaraga, mis vastab PCI DSS-i nõuetele ja vastab erinevatele riiklikele standarditele, sealhulgas Common Criteria ja FIPS 140-2.

Enamik HSM-e on sertifitseeritud erinevatel FIPS 140-2 tasemetel, enamasti 3. taseme sertifikaadiga. Valitud HSM-id, mis on sertifitseeritud 4. tasemel ehk kõrgeimal tasemel, on suurepärane lahendus organisatsioonidele, kes otsivad tipptasemel kaitset.

3. Autentimine ja juurdepääsu kontroll

HSM-id on väravavahid, seadmetele ja andmetele juurdepääsu kontrollimine nad kaitsevad. See on ilmne tänu nende võimele HSM-e aktiivselt jälgida ja reageerida tõhusalt.

Kui tuvastatakse rikkumine, siis teatud HSM-id kas lakkavad töötamast või kustutavad krüptograafilised võtmed, et vältida volitamata juurdepääsu. Turvalisuse edasiseks suurendamiseks kasutavad HSM-id tugevaid autentimistavasid, nagu mitmefaktoriline autentimine ja ranged juurdepääsukontrolli eeskirjad, mis piiravad juurdepääsu volitatud isikutele.

4. Vastavus ja auditeerimine

Nõuetele vastavuse säilitamiseks peavad HSM-id järgima erinevaid standardeid ja eeskirju. Peamiste hulka kuuluvad Euroopa Liidu isikuandmete kaitse üldmäärus (GDPR), Domeeninimesüsteemi turbelaiendid (DNSSEC), PCI andmeturbe standard, ühised kriteeriumid ja FIPS 140-2.

Standardite ja eeskirjade järgimine tagab andmete ja privaatsuse kaitse, DNS infrastruktuuri turvalisuse, turvalise maksekaarditehingud, rahvusvaheliselt tunnustatud turvakriteeriumid ja riikliku krüptimise järgimine standarditele.

HSM-id sisaldavad ka logimis- ja auditeerimisfunktsioone, mis võimaldavad jälgida ja jälgida krüptograafilisi toiminguid vastavuse tagamiseks.

5. Integratsioon ja API-d

HSM-id toetavad populaarseid API-sid, nagu CNG ja PKCS #11, võimaldades arendajatel HSM-i funktsioone oma rakendustesse sujuvalt integreerida. Need ühilduvad ka mitme teise API-ga, sealhulgas JCA, JCE ja Microsoft CAPI-ga.

Kaitske oma krüptograafilisi võtmeid

HSM-id pakuvad füüsiliste seadmete seas kõrgeimat turvalisuse taset. Nende võime genereerida krüptograafilisi võtmeid, neid turvaliselt salvestada ja kaitsta andmetöötlust teeb need ideaalseks lahenduseks kõigile, kes otsivad täiustatud andmeturvet.

HSM-id sisaldavad selliseid funktsioone nagu turvaline disain, võltsimiskindlus ja üksikasjalikud juurdepääsulogid, muutes need väärtuslikuks investeeringuks oluliste krüptograafiliste andmete turvalisuse suurendamiseks.