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如何有效的提高加密數(shù)據(jù)庫的安全性

發(fā)布時間：2018/2/3 17:42:00

數(shù)據(jù)庫加密變得越來越普遍，但由于缺乏加密也有一些重要的數(shù)據(jù)泄漏。姑且認為你開發(fā)過程中每一步都很謹慎,開發(fā)的web應用程序也有足夠的能力對抗跨站腳本攻擊,SQL注入和其他常見web漏洞,并熟悉所有安全項目的條款(OWASP),也知道所有的數(shù)據(jù)傳輸,在數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫的敏感字段加密。但是下一步你要把加密密鑰放在哪里呢?是否有硬件安全模塊(HSM)?大多數(shù)公司不使用HSM，他們應該出于安全考慮使用HSM。存儲明文密碼相當于把鑰匙放在門墊上而沒有任何安全感。

Web應用程序框架

讓我們從一個常見的Web應用程序框架開始。在典型的數(shù)據(jù)庫加密Web應用程序中，應用程序將密鑰直接存儲在服務器的某個角落。這將被放置在逆向工程攻擊中，并將導致一些操作安全問題。這是不使用HSM的結果，所以您應該使用HSM。

如何顯著提高加密數(shù)據(jù)庫的安全性?

科普：什么是HSM?

HSM本質上是一個聯(lián)合處理器。在計算機體系結構方面，HSM可能包含了von neumann機器的所有組件，包括存儲、內存和處理能力。電腦使用二進制算法和內存,指令和數(shù)據(jù)可以存儲在內存中,并且可以做出同樣的處理,通過這種方式、不僅可以大大簡化計算機的結構,并實現(xiàn)自動操作控制和提高操作速度提供了一個良好的條件。

HSM為主機本身提供了專用的離線加密服務。

如何顯著提高加密數(shù)據(jù)庫的安全性?

HSM致力于處理保護加密和加密過程，服務器內存無法訪問重要數(shù)據(jù)，用戶無法看到清晰的密鑰，因此您可以確保應用程序和加密數(shù)據(jù)存在一個可信路徑。在這一點上、你可能認為會有物理入侵，但是沒有必要擔心，HSM有一個防篡改的密封圈，可以阻止攻擊者的電子竊聽和無線電監(jiān)控。

HSM可以用來預防什么?

HSM可以防止攻擊者從敏感數(shù)據(jù)庫中竊取信息。如果攻擊者獲得應用服務器的訪問特權(存儲明文密鑰)，則可以檢索密碼。無論密碼多么復雜，即使它被編譯、打包或更改，它也可以給逆向工程。從安全工程的角度來看，這不是最好的方法。

從操作安全的角度來看，讓別人看到敏感的、加密的數(shù)據(jù)是不明智的。其中包括終端用戶、開發(fā)團隊、系統(tǒng)管理員和數(shù)據(jù)庫管理員。從系統(tǒng)的角度來看，您不希望看到從產品服務器傳播到工作服務器或開發(fā)服務器的敏感數(shù)據(jù)。如果您的數(shù)據(jù)庫包含敏感數(shù)據(jù)，最好不要讓任何人訪問它。

HSM是如何實施的?

由于HSM是由應用程序開發(fā)團隊部署的，所以它屬于程序安全領域，而不是基礎設施安全。應用程序必須使用HSM供應商提供的應用程序編程接口(API)來創(chuàng)建專用于加密的操作。這些api包括常見的加密功能，如對稱算法、非對稱算法和解密操作、散列消息認證碼、密碼消息認證碼、RSA、數(shù)字簽名算法、diffie-hellman密鑰交換、隨機數(shù)生成、初始生成和格式。HSM編程接口可以由特定的供應商提供，例如IBM發(fā)布的通用加密體系結構，或者按照通用標準，比如pkcs11。顯然、有人需要做一些謹慎的購物，以確保有合適的功能。

遵從FIPS-140-2標準

然而、HSM不受PCI合規(guī)的托管，它們?yōu)榇蠖鄶?shù)支付方案使用。當前HSM的管理標準為來自美國國家標準和技術委員會，稱為美國聯(lián)邦信息處理標準(縮寫：FIPS-140-2)。事實上、若你需要儲存信用卡數(shù)據(jù)，你非常應該使用HSM。2009年PCI安全需求查看請點這里，2012年更新內容可以在這里查看。

然而，HSM并不是由PCI管理的，它被用于大多數(shù)支付方案。目前HSM的管理標準來自美國的國家標準和技術委員會，即美國聯(lián)邦信息處理標準(縮寫:FIPS-140-2)。事實上，如果您需要存儲信用卡數(shù)據(jù)，您非常應該使用HSM。

當HSM遵循fips-140-2標準，廣泛應用于支付行業(yè)時，所有行業(yè)數(shù)據(jù)庫的安全系數(shù)都得到了極大的提高。記住、你的醫(yī)療記錄對網(wǎng)絡犯罪而言比你的信用卡更有價值，所以要保持警惕。

如何開始使用加密?

幸運的是，HSM認證產品有一個“票據(jù)交換所”，同時也有很多關于硬件安全模型的討論，包括基于網(wǎng)絡模塊存儲系統(tǒng)設計，以及其他定制設計。然而，本文的目的是對HSM進行高層次的介紹，同時鼓勵用戶去SANS研究所和Stack Exchange(一系列問答網(wǎng)站，每個網(wǎng)站都包含了不同的問題)來做一些深入的閱讀。

在云時代的背景下，數(shù)據(jù)中心的位置仍然是王者回首2017，我們發(fā)現(xiàn)了服務器市場的這種新情況！

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