Cloud HSM so với HSM tại chỗ: Chọn giải pháp mã hóa phù hợp

Khi công nghệ phát triển và ngày càng nhiều dữ liệu trở nên dễ bị tổn thương hơn trước các cuộc tấn công mạng và truy cập trái phép, bảo mật vẫn là yếu tố quan trọng đối với các tổ chức muốn bảo vệ thông tin nhạy cảm của họ.

Mã hóa nhanh chóng trở thành một phần của lá chắn bảo vệ dữ liệu bằng cách định cấu hình cơ chế bảo vệ dữ liệu (cả khi nghỉ ngơi và đang chuyển tiếp). Ngược lại, chức năng của mật mã dựa trên sức mạnh, xử lý và bảo trì các khóa mật mã được sử dụng.

Ở đây, HSM đóng một vai trò then chốt trong việc cung cấp một môi trường an toàn và được bịt kín để tạo, quản lý và lưu trữ các khóa.

Khi điện toán đám mây tiếp tục thu hút được sự chú ý, các tổ chức được trình bày với hai lựa chọn riêng biệt để triển khai HSM: các giải pháp dựa trên đám mây và tại chỗ.

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ đi sâu vào các tính năng của HSM, trình bày những lợi thế và kết luận cái nào vượt trội hơn cái kia.

Hiểu về Mô-đun Bảo mật Phần cứng (HSM):

Mặc dù HSM dựa trên đám mây hoặc tại chỗ đôi khi có vẻ khá rườm rà để hiểu, tuy nhiên, điều cần thiết là bạn phải nắm bắt khái niệm trước khi đi sâu vào vai trò và chức năng của chúng.

HSM là bộ xử lý phần cứng được thiết kế đặc biệt của nhà cung cấp mật mã, việc sử dụng nó đảm bảo một địa điểm chống giả mạo để tạo cặp khóa và quản lý chuyển tiếp.

Tuy nhiên, không giống như phần mềm phổ biến trong quản lý khóa mật mã hiện đại, HSM sử dụng các công cụ vật lý và các biện pháp bảo vệ vật lý để xử lý các hoạt động mật mã và khóa của chúng trong môi trường phần cứng chuyên dụng về mặt vật lý, chặn các thăm dò của một sự xâm phạm trái phép.

HSM cung cấp một số lợi thế chính bao gồm:

Dịch vụ HSM cung cấp chức năng ở bất cứ nơi nào các khóa mật mã đã được tạo ra. Bởi vì chúng hoạt động trong các vùng cứng nhắc và chống giả mạo của chúng, những khóa đó không bao giờ bị lộ ra bên ngoài và được dành riêng trong vùng an toàn của chúng.

• Bảo vệ Khóa: HSM là một hệ thống lưu trữ đặc biệt bảo vệ một khóa mật mã. Hệ thống này chứa khóa để chống lại phần mềm độc hại, truy cập trái phép hoặc giả mạo.
• Giảm tải Mật mã: Các nhiệm vụ bổ sung mà HSM thực hiện là các chức năng mật mã nâng cao như mã hóa, giải mã và ký số, do đó giải phóng hệ thống chủ và cung cấp tốc độ tốt hơn và — đồng thời — hệ thống chủ khỏi việc tiết lộ các bí mật hoặc khóa.
• Tuân thủ và Tuân thủ Quy định: Được ủy quyền hoặc chứng nhận có thể là một lý do để sử dụng. Do đó, hầu hết khách hàng của chúng tôi, đặc biệt là các tổ chức trong lĩnh vực sản xuất hoặc nhà cung cấp dịch vụ tài chính, đảm bảo rằng các mô-đun bảo mật phần cứng của họ tuân theo các tiêu chuẩn FIPS 140-2. Điều này có nghĩa là chỉ số như vậy được coi là ngang bằng với các biện pháp bảo mật khắc nghiệt.
• Một khi khách hàng hiểu được tầm quan trọng của việc có HSM cho bảo mật dữ liệu, chúng tôi có thể giải thích rằng có hai con đường: dựa trên đám mây hoặc dựa trên nội bộ.

HSM dựa trên Đám mây là gì? Một xu hướng khác trong lĩnh vực HSM là bước vào môi trường Đám mây dưới dạng dịch vụ Cloud HSM được duy trì bởi các Nhà cung cấp Dịch vụ Đám mây (CSP) chính như một phần của hệ sinh thái cơ sở hạ tầng đám mây của họ.

Các dịch vụ này cung cấp cho các tổ chức khách hàng các thiết bị HSM chuyên dụng có băng thông cao hơn. CSP chuyển trách nhiệm quản lý và bảo trí chúng từ khách hàng.

Các Tính năng và Lợi ích Chính của HSM dựa trên Đám mây:

• Khả năng Mở rộng và Co giãn: Một trong những công lao chính của HSM dựa trên đám mây là khả năng cung cấp các tài nguyên cần thiết với mức tiêu thụ bền vững theo các nhu cầu khác nhau.
• Các tổ chức có thể phát triển HSM (Mô-đun Bảo mật Phần cứng) có thể thay đổi kích thước trong trường hợp thay đổi động về nhu cầu mã hóa hoặc được phân bổ lại mà không có bất kỳ khoản chi tiêu trước đáng kể nào cho phần cứng.
• Quản lý và Bảo trì Đơn giản hóa: Nhà cung cấp dịch vụ đám mây hoạt động trên HSM, điều này cho phép họ quản lý cơ sở hạ tầng, cập nhật phần mềm và các bản vá bảo mật, loại bỏ chi phí hoạt động và nhân sự cho tổ chức khách hàng.
• Tích hợp với Dịch vụ Đám mây: Lợi ích chính của HSM dựa trên đám mây là khả năng tích hợp của chúng vào các dịch vụ đám mây khác nhau được cung cấp bởi CSP (Nhà cung cấp Dịch vụ Đám mây) và hàng loạt các dịch vụ cho phép các tổ chức bảo mật và quản lý khối lượng công việc trong hệ sinh thái đám mây.
• Định giá Trả-theo-dịch-vụ: Các nhà cung cấp dịch vụ đám mây lớn cung cấp giá trả-theo-dịch-vụ cho các dịch vụ Cloud HSM của họ, cho phép các tổ chức điều chỉnh chi tiêu của họ với mức sử dụng chính xác và do đó tránh phát sinh chi phí vốn lớn.

HSM Tại chỗ là gì?

HSM Tại chỗ, tức là các mô-đun bảo mật phần cứng nằm trong các máy chủ của trung tâm dữ liệu riêng của công ty hoặc cơ sở chuyên dụng giám sát tất cả các tài sản CNTT quan trọng của tổ chức, giống như các thiết bị hoặc dụng cụ đặc biệt được cài đặt vĩnh viễn và quản lý tại chỗ để đảm bảo bảo mật cho dữ liệu liên quan.

HSM là những người thực thi việc đóng phần cứng, và quy trình cốt lõi đang được thực thi. Những HSM như vậy đảm bảo các tổ chức có 100% quyền kiểm soát môi trường vật lý (cơ chế mã hóa) và các khóa duy nhất cụ thể của họ.

Các Tính năng và Lợi ích Chính của HSM Tại chỗ:

• Kiểm soát và Quyền sở hữu Hoàn toàn: Việc triển khai HSM tại chỗ giảm thiểu cơ hội rò rỉ thông tin cá nhân của nhà cung cấp của họ. Nó cho phép các tổ chức tồn tại mà không cần sự giúp đỡ của bất kỳ thực thể nào khác và kiểm soát toàn bộ quy trình mật mã (từ việc tạo ra các khóa mã hóa đến việc tạo ra các thiết bị vật lý).
• Quan sát này liên quan đến các thực thể điều hành doanh nghiệp trong các bối cảnh có nhu cầu thẩm định cần quan tâm đến nhiệm vụ và dịch vụ và những người làm việc ở các vị trí có các ưu tiên quy định mạnh.
• Bảo mật Ngắt kết nối Vật lý (Air-gapped): Đối với những người có chính sách bảo mật rất chặt chẽ, chẳng hạn như HSM tại chỗ có bảo mật dữ liệu cấp cao cực kỳ hoặc các công ty đang xử lý thông tin tinh vi và nhạy cảm nhất, những thứ này có thể được bảo vệ bằng cách triển khai chúng trong không gian bị cô lập về mặt vật lý (air-gapped), điều này dẫn đến việc gây ra mất mát thông tin quan trọng.
• Tài nguyên Mật mã Chuyên dụng: Việc cài đặt một HSM ở các phía đối diện của bảng tổ chức sẽ phục vụ như các thiết bị chuyên dụng chăm sóc nhu cầu mật mã của mạng. Điều này sẽ giúp HSM cống hiến tốc độ và thông lượng cần thiết do các vấn đề về không gian chia sẻ / đa tenancy.
• Tuân thủ các Yêu cầu Quy định Nghiêm ngặt: Tùy thuộc vào lĩnh vực quy định hoặc cơ quan tham gia quản trị, một số cơ quan quản lý có thể được ủy quyền phát hành các chính sách yêu cầu HSM tại chỗ để bảo vệ chủ quyền dữ liệu nhạy cảm, quyền riêng tư và các yêu cầu bảo mật.
• Một môi trường mô-đun cơ sinh học với một bộ quy tắc phù hợp nên là công cụ hoàn hảo để đảm bảo doanh nghiệp tuân thủ các quy định.

Các Cân nhắc Chính cho HSM dựa trên Đám mây so với HSM Tại chỗ:

Yêu cầu về Bảo mật và Tuân thủ:

Đưa vào place các quy trình để xem xét kỹ lưỡng việc cấu trúc bảo vệ của bạn, cũng như các yêu cầu về tuân thủ, và thậm chí cả những yêu cầu không đáp ứng các yêu cầu pháp lý nhưng cần thiết để duy trì tính toàn vẹn của tổ chức bạn.

Không phải tất cả các ngành đều định vị thuận lợi trong việc triển khai HSM, vì các lĩnh vực máy chủ dựa trên đám mây hoặc nội bộ có thể tìm kiếm các quy tắc cho các ứng dụng dựa trên đám mây hoặc máy chủ tại chỗ.

Lo ngại về Chủ quyền Dữ liệu và Quyền riêng tư:

Ví dụ, các doanh nghiệp xử lý dữ liệu nhạy cảm hoặc hoạt động trong các khu vực có luật chủ quyền dữ liệu và quyền riêng tư rất nặng có thể thấy rằng họ thường sử dụng HSM nội bộ để kiểm soát hoàn toàn việc lưu trữ và xử lý dữ liệu của họ.

Nhu cầu Tích hợp và Cơ sở hạ tầng Hiện có:

Để làm điều đó, trước tiên tất cả các hệ thống phức tạp và ứng dụng phần mềm phải được đặt cùng nhau, và sau đó bạn phải nghĩ về những thay đổi để làm cho nó tốt hơn.

Sau đó, bạn có thể chọn một thiết bị phần cứng HSM nếu bạn cần HSM của mình tương tác với các ứng dụng tùy chỉnh cụ thể hoặc cơ sở hạ tầng kế thừa sử dụng các môi trường xử lý.

Chi phí Vận hành và Chuyên môn:

Cách tiếp cận đám mây như-a-dịch-vụ có ba dịch vụ, cụ thể là, các dịch vụ có sẵn, hành chính và bảo trì. Chúng được chạy từ trung tâm dữ liệu của nhà cung cấp nền tảng đám mây và khách hàng thanh toán theo mức tiêu thụ của các dịch vụ này.

Do đó, lực lượng lao động nói chung sẽ bao gồm các nhiệm vụ này và một nhóm chuyên gia riêng biệt sẽ không cần thiết trong tổ chức, điều này dẫn đến giảm chi phí.

HSM được đặt tại chỗ làm việc với các bộ phận tương ứng và cung cấp các nhóm được điều chỉnh cho một dịch vụ bởi người sử dụng lao động của họ; họ cung cấp các dịch vụ quản lý và vận hành.

Cân nhắc Chi phí:

Xem xét và xem xét một cách hợp lý các thành phần điện và gây rối hiện có, các chi phí đầu tư cốt lõi, các mục chi phí qua và toàn bộ biểu đồ ngân sách chi phí, và ám chỉ tiết kiệm như một cơ sở cho hiệu quả.

Yêu cầu về Tính liên tục Kinh doanh và Phục hồi Thảm họa: Chuẩn bị một kế hoạch phục hồi thảm họa và tính liên tục kinh doanh cho tổ chức của bạn. Bạn có thể mô tả các yêu cầu chính của quản lý sức khỏe và an toàn trong môi trường giáo dục?

Điều quan trọng nữa là xem xét khả năng của tổ chức bạn trong việc điều hướng và phục hồi sau gián đoạn. Lợi ích nổi bật của HSM được lưu trữ so với các giải pháp tại chỗ là các tính năng toàn diện của nó như tính khả dụng cao và phục hồi thảm họa.

Tuy nhiên, không giống như điều này, cái trước đặt nhiều nỗ lực hơn vào việc xây dựng các cơ chế dự phòng và chuyển đổi dự phòng.

Cách tiếp cận Kết hợp: Kết hợp HSM dựa trên Đám mây và HSM Tại chỗ:

Đôi khi, để phù hợp với sự gia tăng của nhu cầu, các tổ chức có thể sử dụng một phương pháp tích hợp kết hợp một mô hình HSM vừa dựa trên đám mây vừa tại chỗ theo nghĩa đáp ứng nhu cầu bảo mật của tổ chức.

Tại thời điểm này, một trong những lợi thế lớn nhất của cách tiếp cận lai như vậy là nó cho phép HSM tại chỗ, tức là xuất khẩu địa phương, tận hưởng các tính năng của lưu trữ đám mây trong khi vẫn duy trì quyền kiểm soát đối với dữ liệu không nhạy cảm của tổ chức, như email.

Đặc tính cần thiết của giải pháp lai là khả năng thích ứng cao của nó với các chủ sở hữu có các mô hình hoạt động khác nhau, quy tắc tuân thủ và kiến trúc không giống nhau.

Do đó, các doanh nghiệp có thể là các doanh nghiệp định hướng giải pháp lai hoạt động trong các chiều kích đa dạng. Tất nhiên, nó có thể là thách thức khi chúng tôi thử một chiến lược HSM lai bao gồm sự thống nhất và tương thích của HSM dựa trên đám mây và HSM tại chỗ cũng đồng bộ hóa và di chuyển các khóa và áp dụng cùng chính sách bảo mật và quy trình hoạt động trong các môi trường khác nhau. Tuy nhiên, đã đến lúc chấp nhận chiến lược HSM lai.

Tuy nhiên, các tổ chức khác nhau đã phát triển công nghệ điện toán đám mây dưới các hình thức khác nhau và với các chiến lược đa dạng.

Do đó, các tổ chức nên cộng tác với một nhà cung cấp dịch vụ đám mây đáng tin cậy hoặc nhà cung cấp dịch vụ Mô-đun Bảo mật Phần cứng (HSM), tiến hành đánh giá rủi ro định kỳ, có quản lý khóa tốt và triển khai hiệu quả hệ thống kiểm soát truy cập và kiểm toán.

Các hệ thống này sẽ được áp dụng để đảm bảo rằng không có mất mát, sửa đổi dữ liệu hoặc ý định độc hại.

Kết luận

Bảo vệ thông tin riêng tư của tổ chức của bạn là ưu tiên hàng đầu; do đó, việc chọn một giải pháp HSM lý tưởng sẽ là bước đầu tiên để thiết lập một hệ thống phòng thủ mạnh mẽ chống lại những kẻ vô đạo đức của thế giới.

Nhóm chuyên gia của chúng tôi có thể hỗ trợ bạn trong việc phân biệt các hoạt động bên trong khác nhau của dịch vụ đám mây và HSM tại chỗ, đánh giá nhu cầu của bạn và xác định giải pháp phù hợp nhất cho bạn.

Để triển khai giải pháp này bằng Cloud HSM đáng tin cậy, bạn có thể tìm hiểu dịch vụ ký code Azure KeyVault được cung cấp bởi SignMyCode.