Najlepsze praktyki w zakresie zarządzania kluczami: praktyczny przewodnik

W miarę jak transformacja cyfrowa przyspiesza w różnych branżach, organizacje w coraz większym stopniu polegają na kluczach kryptograficznych, aby zabezpieczyć dane i umożliwić bezpieczne procesy cyfrowe. Klucze kryptograficzne stanowią podstawę bezpieczeństwa szyfrowania, podpisów cyfrowych i uwierzytelniania. Wymagane jest jednak coś więcej niż samo wdrożenie najnowszych algorytmów kryptograficznych. Organizacje muszą posiadać solidne praktyki zarządzania kluczami, aby chronić wrażliwe dane i systemy.

Artykuł ten stanowi praktyczny przewodnik po wdrażaniu najlepszych praktyk w zakresie kluczowego zarządzania. Omówimy znaczenie, wyzwania i najlepsze praktyki kluczowego kierownictwa, opierając się na rzeczywistych przykładach, kluczowych rozwiązaniach w zakresie zarządzania i podsumowaniu listy kontrolnej.

Krytyczna rola kluczowego zarządzania

Zarządzanie kluczami odnosi się do kompleksowych procesów i infrastruktury wymaganej do kontrolowania kluczy kryptograficznych w całym ich cyklu życia. Obejmuje to generowanie kluczy (tworzenie nowych kluczy kryptograficznych przy użyciu bezpiecznych algorytmów), dystrybucję kluczy (bezpieczne dostarczanie kluczy upoważnionym podmiotom), wykorzystanie kluczy (wykorzystywanie kluczy do operacji kryptograficznych, takich jak szyfrowanie), przechowywanie kluczy (bezpieczne przechowywanie kluczy, gdy nie są używane), klucze unieważnienie (unieważnienie skompromitowanych lub przestarzałych kluczy) i zniszczenie klucza (bezpieczne niszczenie kluczy po zakończeniu okresu ich użytkowania).

Solidne zarządzanie kluczami gwarantuje, że klucze pozostają poufne, dostępne w razie potrzeby i mocne kryptograficznie. Bez odpowiednich kontroli klucze mogą zostać przejęte, nadużyte lub niewłaściwie śledzone. Na przykład słabe algorytmy generowania kluczy mogą generować przewidywalne klucze, które atakujący będą łatwo złamać. Niepewne przechowywanie kluczy, np. niezaszyfrowanych plików tekstowych, naraża klucze na ryzyko kradzieży. Brak natychmiastowego unieważnienia skompromitowanych kluczy umożliwia dalsze nieautoryzowane odszyfrowanie. Złe praktyki zarządzania kluczami sprawiają, że szyfrowanie jest bezużyteczne, przez co dane są narażone. Dlatego organy normalizacyjne lubią NIST zapewnia szczegółowe wytyczne dotyczące kluczowego zarządzania.

Rzeczywisty przykład błędów w zarządzaniu kluczami

Kurs Uwierzytelnianie ujawnione przez naruszenie RSA w 2011 r które naraziły na szwank miliony tokenów SecurID. Hakerzy uzyskali kryptograficzne wartości „nasionowe”, których RSA nie zabezpieczyła prawidłowo w systemach wewnętrznych. Umożliwiło to atakującym klonowanie algorytmów SecurID do uwierzytelniania dwuskładnikowego w sieciach bankowych, rządowych i wojskowych. RSA nie ograniczyła odpowiednio dostępu ani nie zaszyfrowała skradzionej bazy danych SecurID. Incydent ujawnił poważne konsekwencje błędów w zarządzaniu kluczami u głównego dostawcy zabezpieczeń. Podkreślono potrzebę ograniczeń dostępu, segmentacji sieci i szyfrowania w celu ochrony najważniejszych tajemnic.

Najlepsze praktyki skutecznego zarządzania kluczami

Oto kilka kluczowych najlepszych praktyk w zakresie zarządzania, które mogą pomóc uniknąć tych pułapek:

1. Ustal formalne zasady kluczowego zarządzania, role i obowiązki – Udokumentuj szczegółowe zasady dotyczące wszystkich etapów kluczowego cyklu życia, od utworzenia po unieważnienie i zniszczenie. Zdefiniuj kluczowe role kierownicze dostosowane do podziału obowiązków i najniższych uprawnień dostępu. Na przykład rola oficera kryptograficznego koncentruje się na generowaniu, tworzeniu kopii zapasowych i odzyskiwaniu kluczy, podczas gdy audytor bezpieczeństwa nadzoruje zgodność z polityką. Utrzymuj aktualny spis zawierający szczegółowe metadane każdego klucza, takie jak data utworzenia; Zatwierdzone zastosowania algorytmu szyfrowania i własność.
2. Ostrożnie wybieraj algorytmy kryptograficzne i długości kluczy – Postępuj zgodnie z najnowszymi wytycznymi, które globalna społeczność kryptograficzna zaleciła niedawno przejście z 2048-bitowych kluczy RSA na 3072-bitowe klucze RSA. Wynika to z obaw, że 2048-bitowe klucze RSA mogą stać się podatne na ataki, szczególnie w związku z potencjalnym pojawieniem się w przyszłości wielkoskalowych komputerów kwantowych. Długość klucza RSA wynosząca 3072 bity zapewnia zwiększone marginesy bezpieczeństwa i stanowi nowy zalecany minimalny standard w przypadkach zastosowań wymagających wysokiego poziomu bezpieczeństwa.
3. Wymuszaj bezpieczne generowanie kluczy – Użyj przetestowanych generatorów liczb losowych ze źródłami o wysokiej entropii, aby tworzyć klucze o maksymalnej nieprzewidywalności. W przypadku par kluczy publicznych/prywatnych generuj klucze w zaufanych modułach kryptograficznych, takich jak HSM, a nie w mniej bezpiecznym oprogramowaniu. Zniszcz wartości początkowe i niepotrzebne kopie kluczy natychmiast po wygenerowaniu.
4. Bezpiecznie rozpowszechniaj i wstrzykiwaj klucze – Jeśli to możliwe, unikaj ręcznego przesyłania kluczy. Używaj zautomatyzowanych bezpiecznych protokołów, takich jak TLS za dostawę kluczy. W przypadku kluczy oprogramowania należy je wstrzykiwać bezpośrednio do aplikacji i szyfrować w stanie spoczynku. Nigdy nie koduj kluczy na stałe. W przypadku modułów sprzętowych, takich jak moduły HSM, należy używać sprzętu odpornego na manipulacje z bezpiecznymi mechanizmami rozruchowymi.
5. Przechowuj klucze bezpiecznie – Jeśli to możliwe, przechowuj klucze w izolowanych modułach kryptograficznych, takich jak HSM, z zamkniętą kontrolą dostępu. Szyfruj klucze oprogramowania w stanie spoczynku, używając innych kluczy lub haseł. Przechowuj zaszyfrowane klucze oddzielnie od zaszyfrowanych danych. Używaj kontroli dostępu, wzmacniania konfiguracji i technik kamuflażu kluczy, aby zwiększyć bezpieczeństwo przechowywanych kluczy.
6. Wymuś segmentację kryptograficzną – Logicznie lub fizycznie oddzielne klucze używane do różnych celów, aby ograniczyć potencjalny wpływ jakiegokolwiek kompromisu. Zabezpieczamy np. klucze dla CA/PKI infrastruktury oddzielnie od kluczy szyfrujących dane klientów.
7. Automatyzuj rotację kluczy – Okresowo zmieniaj klucze pośrednie i końcowe, aby ograniczyć ilość danych ujawnionych w przypadku naruszenia bezpieczeństwa kluczy. Stosuj krótsze okresy rotacji w oparciu o analizę ryzyka dla kluczy o dużym wpływie. Automatyzuj procesy rotacji przy użyciu bezpiecznych protokołów, aby zminimalizować obciążenie operacyjne.
8. Ściśle monitoruj klucze pod kątem anomalii – Monitoruj próby dostępu, wzorce użycia kluczy i inne działania w celu wykrycia potencjalnego nadużycia lub naruszenia. W przypadku kluczy sprzętowych monitoruj zdarzenia sabotażu, takie jak nieautoryzowany dostęp fizyczny lub zmiany konfiguracji.
9. W przypadku naruszenia bezpieczeństwa natychmiast unieważniaj lub niszcz klucze – Zautomatyzuj procesy awaryjne, aby szybko unieważnić skompromitowane klucze w całej organizacji. W przypadku zniszczonych kluczy należy zastosować techniki takie jak usuwanie kryptograficzne, aby zapobiec odtworzeniu klucza.
10. Utrzymuj skuteczne procesy odzyskiwania po awarii – Przechowuj zaszyfrowane kopie zapasowe kluczy w oddzielnych systemach, takich jak izolowana pamięć masowa offline – dokumentuj szczegółowe plany odzyskiwania po awarii w celu przywracania kopii zapasowych i wymiany kluczy w przypadku katastrofalnej utraty.
11. Przeprowadzaj rutynowe audyty i oceniaj zmieniające się zagrożenia – Przeprowadzaj coroczne audyty sprawdzające wszystkie aspekty kluczowej infrastruktury zarządzania, w tym polityki, personel, technologie i procesy. Stale oceniaj nowe osiągnięcia w zakresie łamania szyfrowania, takie jak obliczenia kwantowe, i odpowiednio dostosowuj siłę klucza.

Rozwiązania do zarządzania kluczami

• Sprzętowe moduły bezpieczeństwa (HSM) zapewniają solidne, fizycznie chronione przechowywanie i przetwarzanie kluczy
• Systemy zarządzania kluczami (KMS) automatyzować generowanie, rotację i inne aspekty kluczowego cyklu życia
• Protokół interoperacyjności zarządzania kluczami (KMIP) umożliwia płynną interakcję różnych kluczowych technologii zarządzania
• Usługi zarządzania kluczami w chmurze oferują w pełni zarządzane generowanie i przechowywanie kluczy za pośrednictwem dostawców usług w chmurze

Przed dokonaniem wyboru organizacje powinny przeprowadzić dogłębną ocenę rozwiązań pod kątem wymagań bezpieczeństwa i operacyjnych. Powinni także regularnie dokonywać przeglądu kontroli dostawców takich jak usługi w chmurze.

Lista kontrolna najlepszych praktyk w zakresie zarządzania kluczami

Skorzystaj z tej listy kontrolnej zawierającej najważniejsze kroki w celu wdrożenia solidnej strategii zarządzania kluczami:

• Formalnie zdefiniuj kluczowe zasady zarządzania, role i zarządzanie zapasami.
• Wybierz mocne, przetestowane algorytmy kryptograficzne i odpowiednią długość kluczy.
• Wymuszaj bezpieczne generowanie kluczy za pomocą wysokiej jakości generatorów liczb losowych.
• Bezpiecznie dystrybuuj klucze i unikaj ręcznego przesyłania.
• Przechowuj klucze zaszyfrowane w izolowanych modułach kryptograficznych z kontrolą dostępu.
• Logicznie lub fizycznie oddzielne klucze w zależności od przypadku użycia
• Skonfiguruj automatyczną okresową rotację kluczy dla kluczy pośrednich i końcowych.
• Stale monitoruj klucze pod kątem anomalii i niewłaściwego użycia.
• Natychmiast unieważnij/zniszcz skompromitowane klucze.
• Utrzymuj skuteczne kopie zapasowe i przywracanie po awarii.
• Przeprowadzaj regularne audyty i bądź na bieżąco z pojawiającymi się zagrożeniami.

Przestrzeganie tych najlepszych praktyk przez cały kluczowy cykl życia może pomóc zabezpieczyć wrażliwe dane i systemy organizacji przed zagrożeniami.

Zakończyć

W SSL.com poświęcamy się pomaganiu firmom w poruszaniu się w tym wymagającym środowisku, ponieważ doceniamy wartość solidnych kluczowych procedur zarządzania. Aby wesprzeć Twoje kluczowe wymagania w zakresie zarządzania oraz zapewnić bezpieczeństwo i integralność Twoich zasobów cyfrowych, zapewniamy rozwiązania będące w czołówce branży.