Tấn công khóa mật mã là gì?

Các kỹ thuật mã hóa hiện đại ngày càng tiên tiến và thường được coi là gần như không thể phá vỡ. Tuy nhiên, khi ngày càng nhiều tổ chức dựa vào mã hóa để bảo vệ thông tin liên lạc và dữ liệu của họ, việc bảo mật khóa trở nên vô cùng quan trọng. Chỉ một khóa bị xâm phạm cũng có thể dẫn đến kiện tụng, phạt tiền, thiệt hại về uy tín và mất khách hàng cũng như nhà đầu tư. Các vấn đề và loại tấn công liên quan đến khóa tiềm ẩn bao gồm:

Phím mềm

Về cơ bản, khóa là một số ngẫu nhiên, càng dài thì càng khó giải mã. Độ mạnh và độ dài của khóa phải liên quan đến giá trị của dữ liệu mà khóa đang bảo vệ và thời gian cần bảo vệ dữ liệu. Khóa nên được tạo ra bằng cách sử dụng bộ tạo số ngẫu nhiên chất lượng cao, được chứng nhận, thu thập entropy—mật độ dữ liệu trong một tệp dưới dạng bit hoặc ký tự—từ một nguồn nhiễu phần cứng phù hợp.

Sử dụng phím không đúng cách.

Khi khóa được sử dụng không đúng cách hoặc mã hóa kém, tin tặc có thể dễ dàng bẻ khóa một khóa lẽ ra phải có độ bảo mật cao.

Tái sử dụng khóa.

Mỗi khóa chỉ nên được tạo ra cho mục đích mã hóa/giải mã một lần duy nhất, và việc sử dụng lại khóa đó sau đó có thể không đảm bảo mức độ bảo mật mong muốn.

Không vặn chìa khóa.

Các khóa được sử dụng quá mức, chẳng hạn như những khóa mã hóa quá nhiều dữ liệu, dễ bị tấn công, đặc biệt là với các phiên bản mã hóa lỗi thời, có thể dẫn đến rò rỉ dữ liệu. Các khóa cần được lưu hành, gia hạn và cập nhật khi cần thiết.

Lưu trữ chìa khóa không đúng cách.

Việc lưu trữ khóa cùng với dữ liệu được tạo ra để bảo vệ chúng sẽ làm tăng nguy cơ bị xâm phạm. Ví dụ, các khóa được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu hoặc máy chủ bị xâm phạm cũng có thể bị xâm phạm khi dữ liệu bị đánh cắp.

Biện pháp bảo vệ chìa khóa là không đủ.

Các cuộc tấn công mạng quy mô lớn như Meltdown/Spectre và Heartbleed có thể làm lộ các khóa mã hóa được lưu trữ trong bộ nhớ máy chủ. Do đó, các khóa được lưu trữ này phải được mã hóa và chỉ có thể được sử dụng khi không được mã hóa, trong môi trường an toàn và chống giả mạo, hoặc thậm chí khi ngoại tuyến.

Di chuyển một chìa khóa không an toàn.

Việc chuyển giao khóa giữa các hệ thống chỉ nên diễn ra khi khóa được mã hóa hoặc được đóng gói trong một khóa vận chuyển đối xứng hoặc bất đối xứng đã được chia sẻ trước. Nếu điều này không thể thực hiện được, khóa phải được phân mảnh, lưu trữ riêng biệt, đưa trở lại hệ thống đích và sau đó bị hủy bỏ.

Các mối đe dọa nội bộ (xác thực người dùng, kiểm soát kép và phân tách vai trò)

Các mối đe dọa nội bộ là một trong những mối đe dọa nghiêm trọng nhất đối với các khóa bảo mật. Những mối đe dọa này thường phát sinh từ việc nhân viên không trung thực giành được quyền truy cập vào các khóa và sau đó lạm dụng chúng, hoặc đưa hoặc bán chúng cho tin tặc hoặc bên thứ ba.

Thiếu tính linh hoạt

Tính linh hoạt là yếu tố then chốt để bảo vệ tính khả dụng, tính bảo mật và tính toàn vẹn của các khóa. Bất kỳ khóa nào bị lỗi mà không có bản sao lưu sẽ dẫn đến việc mất mát hoặc không thể truy cập dữ liệu được bảo vệ bởi khóa đó.

Thiếu hồ sơ kiểm toán.

Việc lập hồ sơ và ghi chép lại tất cả các khía cạnh quan trọng của vòng đời sản phẩm là điều cần thiết để đảm bảo rằng mọi sự cố có thể được theo dõi và các cuộc điều tra tiếp theo có thể diễn ra suôn sẻ.

Quy trình quản lý khóa thủ công

Việc ghi chép thủ công các quy trình quản lý chìa khóa trên giấy hoặc bảng tính dễ xảy ra lỗi do con người và khiến chìa khóa rất dễ bị tấn công hoặc đánh cắp.

Các biện pháp giảm thiểu rủi ro liên quan đến mã hóa.

Các tổ chức và cá nhân có thể giảm thiểu và hạn chế các mối đe dọa về mật mã bằng các hệ thống quản lý khóa điện tử chuyên dụng từ các nhà cung cấp uy tín. Giải pháp này yêu cầu một mô-đun bảo mật phần cứng để tạo và bảo vệ khóa, đồng thời hỗ trợ bảo mật hệ thống tổng thể.

Các tính năng như quản lý vòng đời khóa toàn diện, tạo khóa mạnh mẽ, kiểm soát chính sách nghiêm ngặt, phát hiện xâm nhập nhanh chóng, hủy khóa an toàn, xác thực người dùng chặt chẽ, quản lý quy trình làm việc an toàn và nhật ký kiểm toán và sử dụng an toàn là rất cần thiết để bảo vệ các khóa của tổ chức, nâng cao hiệu quả và đảm bảo tuân thủ dữ liệu và quyền riêng tư.

Một giải pháp tiềm năng khác là mã hóa lượng tử, giúp việc sao chép thông tin đã mã hóa ở trạng thái lượng tử trở nên bất khả thi.