As organizações contam com Módulos de Segurança de Hardware (HSMs) para proteger chaves criptográficas e acelerar operações criptográficas para aplicações críticas. Os HSMs vêm em dois modelos principais de implantação: dispositivos HSM locais instalados em data centers privados e serviços HSM baseados em nuvem operados por provedores de serviços em nuvem como Azure e AWS.
Este artigo examina os principais fatores a serem considerados ao decidir entre soluções HSM locais e em nuvem.
HSMs são dispositivos reforçados e invioláveis que fornecem geração, armazenamento e operações seguras de chaves criptográficas. Eles protegem chaves de aplicativos e dados confidenciais, isolando-os em um módulo de hardware seguro e com acesso controlado.
Os casos de uso comuns do HSM incluem:
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e gerenciamento de chaves de criptografia
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Criptografia e assinatura em nível de aplicativo em setores como saúde, finanças e varejo
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Operações de assinatura digital para código e assinatura de documento
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Processamento de transações de rede de pagamento e criptografia PIN
Os HSMs estabelecem uma raiz de confiança baseada em hardware para segurança criptográfica. Eles aceleram funções de computação intensiva, como criptografia e assinatura, usando chips aceleradores de criptografia dedicados.
Dispositivos HSM locais
HSMs locais são dispositivos de hardware especialmente desenvolvidos e instalados em data centers privados. Eles incorporam proteções físicas, incluindo:
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Módulos criptográficos certificados FIPS 140-2 Nível 3
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Gabinetes resistentes e responsivos a violações
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Sensores de intrusão física e mecanismos ativos anti-adulteração
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Controles rígidos de acesso físico e autenticação multifatorial
O chassi reforçado isola as chaves de software externo ou ataques baseados em rede. Todas as operações criptográficas ocorrem dentro do gabinete blindado. Isso fornece proteção máxima para materiais de chave sensíveis.
Os HSMs locais oferecem às organizações total controle e visibilidade do dispositivo. No entanto, o desempenho e a capacidade fixos exigem escalonamento através da compra de unidades adicionais. As despesas de capital iniciais são elevadas, juntamente com os custos contínuos de espaço, energia, manutenção e gestão do ciclo de vida.
Os HSMs locais são preferíveis para empresas que precisam de controle total sobre seu ambiente HSM e chaves de criptografia. O nível de garantia também ajuda a atender aos rigorosos requisitos de conformidade.
Serviços HSM baseados em nuvem
A popularidade dos serviços HSM baseados em nuvem cresceu à medida que permitem que as organizações se beneficiem dos recursos HSM sem a necessidade de manter dispositivos locais. Os principais provedores de nuvem oferecem soluções HSM totalmente gerenciadas que os clientes acessam por meio de APIs e plataformas de gerenciamento.
Os serviços populares de HSM em nuvem fornecidos pelos principais CSPs (provedores de serviços em nuvem) incluem:
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AWS CloudHSM
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HSM dedicado Azure
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HSM do Google Cloud
Eles fornecem recursos de HSM totalmente gerenciados por meio da nuvem. O provedor de nuvem possui e opera a infraestrutura física do HSM. Os clientes acessam-no por meio de APIs, SDKs e interfaces de gerenciamento.
Os principais benefícios dos serviços HSM em nuvem incluem:
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Sem custos iniciais de hardware
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Redução de despesas operacionais, uma vez que a responsabilidade de operar e manter o ativo é transferida para o fornecedor
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Modelo de cobrança baseado no uso
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Dimensionamento perfeito por meio do provedor
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Alta disponibilidade e redundância integradas
No entanto, os clientes têm menos visibilidade e controle sobre os dispositivos HSM físicos de propriedade do provedor. A maioria dos HSMs em nuvem obtém certificações FIPS 140-2 Nível 2 ou 3 abaixo dos HSMs locais. Os HSMs multilocatários apresentam riscos potenciais de vazamento de dados entre locatários, mas as opções de locatário único fornecem isolamento total.
Os HSMs em nuvem simplificam a implantação e o TCO (Total Cost Ownership), mas podem não satisfazer totalmente as organizações com políticas rigorosas de conformidade e segurança. Recomenda-se avaliar o serviço HSM de nuvem específico para garantir que ele atenda aos requisitos.
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Fatores-chave na comparação de modelos HSM
| Fatores Chave | HSM local | Nuvem HSM |
|---|---|---|
| Requisitos de segurança | • Suporta proteções FIPS 140-2 Nível 3 mais altas. • Os dispositivos físicos minimizam as superfícies de ataque. |
• Normalmente alcança o FIPS 140-2 Nível 3. • Ambientes de nuvem compartilhada podem ter superfícies de ataque mais amplas. |
| Orçamento e TCO | • Requer grande investimento inicial de capital. • Custos operacionais e de ciclo de vida mais elevados. |
• Utiliza modelo pré-pago. • Custos operacionais potencialmente mais baixos devido aos serviços gerenciados. |
| AMPLIAR | • Requer instalação de novos aparelhos para dimensionamento. | • Permite escalonamento contínuo através do provedor. |
| Modelo de Operação | • Requer infraestrutura dedicada e sobrecarga de gerenciamento. | • Totalmente gerenciado pelo provedor. |
| Considerações de Conformidade | • Fornece controle e auditabilidade mais completos para atender políticas regulatórias como HIPAA e GDPR. | • Pode não fornecer o mesmo nível de controle e auditabilidade, dependendo do provedor de nuvem e do modelo de serviço. |
| High Availability | • Requer provisões adicionais para redundância e alta disponibilidade. | • Incorpora redundância multirregional para melhor resiliência. |
Recuperação de desastres em modelos HSM
| Fatores de recuperação de desastres | HSM local | Nuvem HSM |
|---|---|---|
| Tempo de recuperação | Pode demorar mais devido à dependência de hardware físico e processos manuais. | Normalmente oferece recuperação mais rápida devido a processos automatizados e infraestrutura distribuída. |
| Data Backup | Requer procedimentos manuais de backup e armazenamento externo. | Backups automáticos e replicação em vários sites. |
| Custo | Pode ser caro devido à necessidade de hardware redundante e armazenamento de backup externo. | Geralmente mais econômico devido às soluções integradas de replicação e backup. |
| Complexidade | Pode ser complexo, exigindo conhecimento tanto em práticas recomendadas de HSM quanto de recuperação de desastres. | Mais simples, pois muitos processos são automatizados e gerenciados pelo provedor de nuvem. |
| ensaio | Requer testes manuais periódicos para garantir que os procedimentos de recuperação funcionem. | Pode ser testado com mais frequência e facilidade devido a ferramentas integradas e automação. |
On-Premises oferece maior proteção e controle de segurança, enquanto a nuvem fornece escalonamento, gerenciamento e redundância integrados mais fáceis. Compreender essas compensações ajudará a determinar a implantação ideal do HSM.
Pesar os prós e os contras de ambas as tabelas fornece uma visão abrangente dos modelos HSM. Considerar prioridades em torno de controle, custo, escalabilidade, operações e recursos de recuperação de desastres ajudará a decidir entre soluções HSM locais e em nuvem.
Escolhendo a abordagem correta de HSM
Os HSMs fornecem uma base sólida e confiável para segurança criptográfica. As organizações devem avaliar fatores como necessidades de segurança, casos de uso, custo e flexibilidade ao determinar se uma implantação de HSM física ou virtual faz mais sentido para seus requisitos. Os HSMs tornaram-se tecnologias críticas de proteção e conformidade de dados para proteger dados confidenciais em aplicações e setores que vão desde cuidados de saúde até serviços financeiros.
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