En vejledning til PKI Beskyttelse ved hjælp af hardwaresikkerhedsmoduler (HSM) 

PKI (Public Key Infrastructure) er afhængig af offentlige og private nøgler til at kryptere data. Hardwaresikkerhedsmoduler (HSM'er) beskytter disse nøgler i manipulationssikre kasser. HSM'er gemmer og administrerer nøglerne, hvilket forhindrer tyveri eller misbrug. De er livsvigtige for PKI sikkerhed, hvilket muliggør pålidelige onlinetransaktioner og kommunikation. Denne artikel forklarer, hvorfor HSM'er er så kritiske for PKI og online sikkerhed.

Rollen af ​​offentlig nøgleinfrastruktur i kryptering, certifikatstyring og sikker kommunikation

PKI opfylder forskellige vigtige funktioner. Det giver et stærkt grundlag for at opbygge tillid, opretholde fortrolighed og facilitere sikre transaktioner. Følgende er de ekspanderende anvendelser af PKI i digital kommunikation:

  • Kryptering: PKI letter kryptering og dekryptering, hvilket giver mulighed for sikker kommunikation. Når Alice vil sende en krypteret besked til Bob, krypterer hun beskeden med Bobs offentlige nøgle. Kun Bob, som har den tilsvarende private nøgle, kan dekryptere og læse beskeden. Dette sikrer, at nyhederne holdes private, selvom fjender opsnapper dem.

  • Certifikatstyring: PKI indebærer digital certifikatproduktion, administration, distribution, brug, opbevaring og tilbagekaldelse. Efter godkendelse af en enheds identitet udsteder certifikatmyndigheder certifikater. Disse certifikater etablerer pålidelige identiteter, validerer digitalt indholds integritet og muliggør sikker kommunikation.

  • Digitale signaturer: PKI giver mulighed for at skabe og validere digitale signaturer, som tilbyder ikke-afvisning og integritet for digitalt indhold. Når Alice digitalt underskriver et dokument ved hjælp af sin private nøgle, kan enhver med hendes offentlige nøgle bekræfte, at hun har underskrevet dokumentet og ikke er blevet manipuleret, siden signaturen blev anvendt. For mere detaljeret information om registreringscertifikater og digitale signaturer kan du besøge vores omfattende guide på Dokumentsigneringscertifikater – SSL.com.

  • Sikker internetbrowsing: PKI er grundlaget for sikker web-browsing gennem teknologier såsom Transport Layer Security (TLS) og dets forløber, Secure Sockets Layer (SSL). Disse protokoller giver sikre forbindelser mellem webbrowsere og servere, hvilket sikrer, at følsomme data, der sendes over internettet, er krypteret og sikker.

  • Sikker e-mail: Brug af digitale certifikater, PKI giver sikker e-mail-transmission. PKI opretholder ægtheden og hemmeligholdelsen af ​​e-mail-indhold ved digitalt at signere og kryptere det, hvilket forhindrer uautoriseret adgang eller manipulation. For mere detaljeret information om at sende en sikker e-mail vha S/MIME (Secure/Multipurpose Internet Mail Extensions), kan du besøge vores omfattende guide på Sikker e-mail-guide med S/MIME.

  • IoT (Internet of Things) sikkerhed: Med udviklingen af ​​IoT-enheder, PKI spiller en vigtig rolle i at sikre enhedsforbindelser og opretholde integriteten af ​​sendte data. Brug af digitale certifikater, PKI tillader enhedsgodkendelse, sikre firmwareopdateringer og datakryptering i IoT-økosystemer. For mere detaljeret information om sikring af tingenes internet (IoT) med SSL/TLS (Secure Sockets Layer/Transport Layer Security), kan du besøge vores omfattende guide på Sikring af tingenes internet (IoT) med SSL /TLS.

Forståelse PKI's omfattende anvendelser og integration i adskillige facetter af digital kommunikation og cybersikkerhed er afgørende for at forstå vigtigheden af ​​HSM'er til at forbedre PKI sikkerhed.

Hardwaresikkerhedsmodulernes rolle i offentlig nøgleinfrastruktur

Hardwaresikkerhedsmoduler (HSM'er) spiller en vigtig rolle i at øge sikkerheden i Public Key Infrastructure (PKI) ved at levere et sikkert miljø til vedligeholdelse og sikring af kryptografiske nøgler. HSM'er er specialiserede hardwareenheder, der bruger stærke fysiske og logiske sikkerhedsteknikker til at holde vigtige nøgler sikre mod ulovlig adgang og ændring.

Forbedring af nøglesikkerhed

HSM'ers vigtigste funktion er at beskytte kryptografiske nøgler, der bruges i PKI. Nøglestyringssystemer (HSM'er) giver et sikkert miljø til nøgleproduktion, opbevaring og adgangskontrol. HSM'er forbedrer nøglesikkerheden på følgende måder:

Generering af sikre nøgler: HSM'er skaber kryptografiske nøgler i deres sikre hardware og giver en pålidelig kilde til tilfældige tal. Dette beskytter nøglernes integritet og styrke ved at beskytte generationsprocessen mod ekstern manipulation eller kompromis.

Indgrebssikkert og manipulationssikkert design: Fysiske sikkerhedsmetoder er indbygget i HSM'er, hvilket gør dem manipulationssikre og manipulationssikre. De har forstærkede kabinetter, sensorer til manipulationsdetektion og selvdestruktionsmekanismer, der aktiveres i tilfælde af uønsket adgang eller ændring af enheden. Disse sikkerhedsforanstaltninger beskytter mod fysiske angreb, såsom manipulation eller udtrækning af vigtige nøgler.

Nøglelagersikkerhed: HSM'er opbevarer sikkert kryptografiske nøgler i deres hardware, hvilket forhindrer ulovlig adgang. Nøglerne er krypteret og opbevaret i en sikker hukommelse, der ikke kan manipuleres med eller udtrækkes. Nøglerne forbliver sikre, selvom en angriber fysisk får adgang til HSM.

Ressourcekrævende operationer aflastning

HSM'er forbedrer effektiviteten ved at outsource beregningsintensive kryptografiske processer fra softwarelaget til dedikeret hardware. Denne aflastning er fordelagtig på flere måder:

Forbedrede kryptografiske operationer: HSM'er er specialbyggede enheder, der udmærker sig ved effektivt at udføre kryptografiske operationer. Organisationer kan dramatisk øge hastigheden og ydeevnen af ​​kryptografiske aktiviteter såsom oprettelse af nøgler, signering og dekryptering ved at udnytte den specialiserede hardware i HSM.

Lavere behandlingsbelastning: Aflastning af kryptografiske aktiviteter til HSM'er frigør processorkraft på servere eller andre enheder, hvilket giver dem mulighed for at koncentrere sig om vigtigere opgaver. Denne forbedring forbedrer den overordnede systemydeevne og skalerbarhed, især i sammenhænge med et stort antal kryptografiske operationer.

Forsvar mod sidekanalangreb: Sidekanalangreb, som udnytter information spildt under kryptografiske operationer, er designet til HSM'er. HSM'ers dedikerede hardware hjælper med at afbøde disse angreb ved at beskytte fortroligheden af ​​vigtige nøgler.

Autorisation og adgangskontrol

HSM'er inkluderer stærke adgangskontrolfunktioner for at sikre, at kun autoriserede personer eller processer kan få adgang til og bruge kryptografiske nøgler. Blandt adgangskontrolforanstaltningerne er:

Godkendelse: For at få adgang til de lagrede nøgler kræver HSM'er autentificeringsteknikker såsom adgangskoder, kryptografiske nøgler eller biometriske elementer. Dette forbyder uautoriserede brugere at få adgang til eller udtrække nøglerne.

Politikker for godkendelse: Organisationer kan bruge HSM'er til at indstille granulære autorisationspolitikker, der beskriver, hvilke entiteter eller processer der kan få adgang til specifikke nøgler og udføre kryptografiske handlinger. Dette hjælper med at implementere begrebet mindste privilegium ved at forhindre nøglemisbrug eller uautoriseret brug.

Revision og dokumentation: HSM'er fører detaljerede revisionslogfiler over nøgleadministrationsaktiviteter såsom nøglebrug, adgangsforsøg og konfigurationsændringer. Organisationer kan bruge disse logfiler til at overvåge og gennemgå nøgleoperationer, opdage abnormiteter og garantere overholdelse af sikkerhedsbestemmelser.

HSM'ernes rolle i PKI er afgørende for kryptografisk nøglebeskyttelse, aflastning af ressourcekrævende processer og implementering af strenge adgangskontrolmekanismer. Organisationer kan forbedre deres PKI installationernes sikkerhed, skalerbarhed og ydeevne ved at anvende HSM'er.

Cloud HSM'er til dokument- og kodesignering

Efterhånden som flere virksomheder anvender cloud computing, er der et større behov for sikre nøgleadministrationsløsninger i skyen. Hardwaresikkerhedsmoduler (HSM'er) er nu tilgængelige som en tjeneste (HSMaaS) fra cloud-udbydere og HSM-leverandører, hvilket muliggør sikre indstillinger for nøgleoprettelse og -lagring. Dette afsnit vil se på de cloud-HSM'er, der understøttes til dokumentsignering. EV- og OV-kodesigneringscertifikater, deres muligheder og de vigtige procedurer forbundet med deres brug.

Oversigt over understøttede Cloud HSM'er

SSL.com understøtter i øjeblikket flere cloud-HSM-tjenester til udstedelse af Adobe-betroede dokumentsigneringscertifikater og kodesigneringscertifikater. Lad os se på tre populære cloud HSM-tilbud mere detaljeret:

 

AWS CloudHSM: Amazon Web Services (AWS) er en cloud computing platform. CloudHSM er en tjeneste, der leverer FIPS 140-2 Level 3 godkendte HSM'er i skyen. AWS CloudHSM tilbyder dedikerede HSM-instanser fysisk placeret i AWS-datacentre. Det understøtter sikker nøglelagring og kryptografiske operationer og inkluderer nøglebackup og høj tilgængelighed.

Azure dedikeret HSM: Azure dedikeret HSM er produktet af Microsoft Azures hardwaresikkerhedsmodul. Den validerer HSM'er til FIPS 140-2 niveau 3 for sikker nøglelagring og kryptografiske operationer. Azure Dedicated HSM tilbyder kundenøgleisolering og inkluderer funktioner såsom nøglesikkerhedskopiering og -gendannelse, høj tilgængelighed og skalerbarhed.

Google Cloud HSM: Google Cloud HSM er hardwaresikkerhedsmodultjenesten leveret af Google Cloud. Den verificerer HSM'er til FIPS 140-2 niveau 3 for sikker nøglehåndtering. Google Cloud HSM tilbyder en specialiseret nøgleadministrationstjeneste, der omfatter funktioner, herunder nøglesikkerhedskopiering og -gendannelse, høj tilgængelighed og centraliseret nøgleadministration.

I henhold til Adobes og Microsofts krav er det påkrævet, at kryptografiske nøgler, der bruges til signering, gemmes på en kompatibel enhed, ikke kan eksporteres fra enheden og ikke er blevet importeret til enheden. Disse krav gør brugen af ​​HSM'er, enten en kundeadministreret HSM, en cloud HSM-tjeneste eller en skysigneringstjeneste som f.eks. eSigner, et krav.

For at vide mere om, hvordan vi yder support til Cloud HSM'er, bedes du ver det vores dedikerede side

Få mere at vide om SSL.com-understøttede Cloud HSM'er

Bestillingsattest og certifikater

Da en cloud-HSM ikke drives og administreres af certifikatmyndigheden, skal præcise protokoller følges for at sikre sikker generering og opbevaring af private nøgler. Mens nogle cloud-HSM-tilbud kan give en ud-af-boksen-procedure til fremstilling af et nøglebevis for nøglepar i en certifikatordre, er der cloud-HSM-tilbud, som ikke giver denne mulighed. Det er dog stadig muligt at attestere den korrekte nøglegenerering og nøgleopbevaring gennem en manuel attestations- og verifikationsprocedure. Lad os gennemgå de væsentlige trin:

 

Attestationskriterier: For at sikre sikker generering og opbevaring af private nøgler inden for HSM, skal en cybersikkerhedsprofessionel med tilstrækkelige kvalifikationer fungere som revisor for nøglegenereringsprocessen og attestere (deraf udtrykket "attestation"), at et nøglepar blev genereret og gemt på en kompatibel måde i en kompatibel HSM-enhed. I tilfælde af SSL.com kan attestationstjenester leveres for de ovenfor nævnte cloud HSM-tjenester. Attestationsprocessen slutter typisk med oprettelse af en anmodning om certifikatsignering (CSR) og sende det til SSL.com til verifikation, hvorefter CSR bruges til at generere det bestilte certifikat.

Bestilling af certifikat: Organisationer kan begynde certifikatbestillingsproceduren, når den private nøglegenerering og -lagring er blevet valideret. Den certificerede CSR indsendes til certifikatmyndigheden, som udsteder dokumentsignerings-, OV- eller EV-kodesigneringscertifikatet.

For mere information om certifikatbestilling og udforskning af muligheder, besøg vores certifikatbestillingsside på følgende URL: Bestilling af SSL.com-certifikater.

Cloud HSM-serviceanmodningsformular

Hvis du ønsker at bestille digitale certifikater og se de tilpassede prisniveauer til installation på et understøttet cloud HSM-tilbud (AWS CloudHSM, Google Cloud Platform Cloud HSM eller Azure Dedicated HSM), skal du udfylde og indsende formularen nedenfor. Når vi har modtaget din anmodning, vil et medlem af SSL.coms personale kontakte dig med flere detaljer om bestillings- og attestationsprocessen.

 

Endelig

At gøre internettet mere sikkert vil kræve en vis stærk sikkerhed, f.eks PKI og HSM'er. PKI er de digitale id'er, der holder vores online-ting låst fast. Derefter holder HSM'er øje med nøglerne til det system som vagter. Vi sælger ikke selv HSM'erne, men vi kan hjælpe med opsætningen PKI og HSM'er til dig. Vi ønsker at gøre internettet til et sted, folk kan stole på igen. Ved at arbejde på de nyeste beskyttelser som PKI og HSM'er, viser vi, at vi er seriøse med at løse sikkerhedsproblemerne online.

Abonner på SSL.coms nyhedsbrev

Gå ikke glip af nye artikler og opdateringer fra SSL.com

Hold dig informeret og sikker

SSL.com er en global leder inden for cybersikkerhed, PKI og digitale certifikater. Tilmeld dig for at modtage de seneste industrinyheder, tips og produktmeddelelser fra SSL.com.

Vi vil meget gerne have din feedback

Tag vores undersøgelse og fortæl os dine tanker om dit seneste køb.