組織はハードウェア セキュリティ モジュール (HSM) を利用して暗号キーを保護し、重要なアプリケーションの暗号化操作を高速化します。 HSM には、プライベート データ センターにインストールされるオンプレミス HSM アプライアンスと、Azure や AWS などのクラウド サービス プロバイダーによって運用されるクラウドベースの HSM サービスという XNUMX つの主な導入モデルがあります。
この記事では、オンプレミスとクラウドの HSM ソリューションのどちらを選択するかを決定する際に考慮すべき重要な要素について検討します。
HSM は、安全な暗号キーの生成、保管、操作を提供する、強化された改ざん耐性のあるデバイスです。 アプリケーション キーと機密データを、安全でアクセス制御されたハードウェア モジュール内に隔離することで保護します。
一般的な HSM の使用例は次のとおりです。
HSM は、暗号化セキュリティのためのハードウェアベースの信頼のルートを確立します。 専用の暗号アクセラレータ チップを使用して、暗号化や署名などの計算集約型の機能を高速化します。
オンプレミスの HSM アプライアンス
オンプレミス HSM は、プライベート データ センターに設置される専用のハードウェア アプライアンスです。 以下のような物理的保護が組み込まれています。
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FIPS 140-2 レベル 3 認定暗号モジュール
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耐タンパー性および耐タンパー応答性のエンクロージャー
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物理的侵入センサーとアクティブな改ざん防止メカニズム
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厳格な物理的アクセス制御と多要素認証
強化されたシャーシにより、キーが外部ソフトウェアまたはネットワークベースの攻撃から隔離されます。 すべての暗号化操作はシールドされたエンクロージャ内で行われます。 これにより、機密性の高いキー素材に対して最大限の保護が提供されます。
オンプレミス HSM により、組織はアプライアンスを完全に制御し、可視化できます。 ただし、パフォーマンスと容量が固定されているため、追加のユニットを購入して拡張する必要があります。 初期の設備投資が高額になるだけでなく、スペース、電力、メンテナンス、ライフサイクル管理などの継続的なコストもかかります。
オンプレミス HSM は、HSM 環境と暗号化キーを完全に制御する必要がある企業に適しています。 保証レベルは、厳格なコンプライアンス要件を満たすのにも役立ちます。
クラウドベースの HSM サービス
クラウドベースの HSM サービスは、組織がオンプレミスのアプライアンスを維持する必要なく HSM 機能のメリットを享受できるため、人気が高まっています。 大手クラウドプロバイダーは、顧客が API と管理プラットフォームを介してアクセスするフルマネージド HSM ソリューションを提供しています。
主要な CSP (クラウド サービス プロバイダー) が提供する一般的なクラウド HSM サービスには次のものがあります。
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AWSクラウドHSM
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Azure専用HSM
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Google クラウド HSM
これらは、クラウドを通じてフルマネージドの HSM 機能を提供します。 クラウド プロバイダーは、物理 HSM インフラストラクチャを所有し、運用します。 顧客は API、SDK、管理インターフェイスを介してアクセスします。
クラウド HSM サービスの主な利点は次のとおりです。
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ハードウェアの初期費用は不要
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資産の運用および保守の責任がプロバイダーに移されるため、運用コストが削減されます。
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従量制の課金モデル
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プロバイダーを介したシームレスなスケーリング
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組み込みの高可用性と冗長性
ただし、顧客は、プロバイダーが所有する物理 HSM デバイスの可視性と制御性が低くなります。 ほとんどのクラウド HSM は、オンプレミス HSM よりも低い FIPS 140-2 レベル 2 または 3 認定を取得しています。 マルチテナント HSM では、テナント間でのデータ漏洩による潜在的なリスクが生じますが、シングルテナント オプションでは完全な分離が可能です。
クラウド HSM は、導入と TCO (総コスト所有権) を簡素化しますが、厳格なコンプライアンスとセキュリティ ポリシーを備えた組織を完全に満足させることができない場合があります。 特定のクラウド HSM サービスを評価して、要件を満たしていることを確認することをお勧めします。
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HSM モデルを比較する際の重要な要素
| キーファクタ | オンプレミスの HSM | クラウドHSM |
|---|---|---|
| セキュリティ要件 | • より高度な FIPS 140-2 レベル 3 保護をサポートします。 • 物理アプライアンスは攻撃対象領域を最小限に抑えます。 |
• 通常は FIPS 140-2 レベル 3 に達します。 • 共有クラウド環境では、より広範囲の攻撃対象領域が存在する可能性があります。 |
| 予算と TCO | • 多額の先行投資が必要。 • 運用コストとライフサイクルコストが高くなります。 |
• 従量課金制モデルを使用します。 • マネージド サービスにより、運用コストが削減される可能性があります。 |
| スケーラビリティ | • スケーリングのために新しいアプライアンスのインストールが必要。 | • プロバイダーを介したシームレスなスケーリングを可能にします。 |
| 動作モデル | • 専用のインフラストラクチャと管理オーバーヘッドが必要です。 | • プロバイダーによって完全に管理されます。 |
| コンプライアンスに関する考慮事項 | • HIPAA や GDPR などの規制ポリシーを満たすための、より完全な制御と監査機能を提供します。 | • クラウド プロバイダーとサービス モデルによっては、同じレベルの制御と監査機能が提供されない場合があります。 |
| 高可用性 | • 冗長性と高可用性のための追加の準備が必要です。 | • 回復力を高めるためにマルチリージョン冗長性を組み込みます。 |
HSM モデルの災害復旧
| 災害復旧の要素 | オンプレミスの HSM | クラウドHSM |
|---|---|---|
| 回復時間 | 物理的なハードウェアと手動プロセスに依存するため、さらに時間がかかる場合があります。 | 通常、自動化されたプロセスと分散インフラストラクチャにより、より高速なリカバリが実現します。 |
| データのバックアップ | 手動のバックアップ手順とオフサイトのストレージが必要です。 | 複数のサイトにわたる自動バックアップとレプリケーション。 |
| 費用 | 冗長ハードウェアとオフサイトのバックアップ ストレージが必要なため、コストが高くなる可能性があります。 | 一般に、レプリケーションおよびバックアップ ソリューションが組み込まれているため、コスト効率が高くなります。 |
| 複雑 | 複雑な場合があり、HSM と災害復旧のベスト プラクティスの両方に関する専門知識が必要になります。 | 多くのプロセスがクラウド プロバイダーによって自動化および管理されるため、よりシンプルになります。 |
| テスト | 回復手順が機能することを確認するには、定期的な手動テストが必要です。 | 統合されたツールと自動化により、より頻繁かつ簡単にテストできます。 |
オンプレミスではより高度なセキュリティ保護と制御が提供され、クラウドではより簡単なスケーリング、管理、組み込みの冗長性が提供されます。 これらのトレードオフを理解することは、最適な HSM 導入を決定するのに役立ちます。
両方の表の長所と短所を比較検討すると、HSM モデルの包括的なビューが得られます。 制御、コスト、拡張性、運用、災害復旧機能に関する優先順位を考慮に入れると、オンプレミス ソリューションとクラウド HSM ソリューションのどちらを選択するかを決定するのに役立ちます。
適切な HSM アプローチの選択
HSM は、暗号化セキュリティのための強化された信頼できる基盤を提供します。 組織は、物理または仮想の HSM 導入が自社の要件にとって最も合理的であるかを判断する際に、セキュリティのニーズ、ユースケース、コスト、柔軟性などの要素を評価する必要があります。 HSM は、医療から金融サービスに至るまで、アプリケーションや業界全体で機密データを保護するための重要なデータ保護およびコンプライアンス テクノロジとなっています。
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