Donanım Güvenlik Modülü Nedir ve Neden Önemlidir?

Siber suçlular her yerde bulunabilir ve karşılaştıkları her hassas cihazı, yazılım parçasını veya sistemi hedef alıp bunlara saldırır. Bu, bireylerin ve şirketlerin BT varlıklarını korumak için kriptografik anahtarlar kullanmak gibi bir sonraki düzey güvenlik önlemleri almasını gerektirdi.

Ancak, kriptografik anahtarların oluşturulması, saklanması ve denetlenmesi de dahil olmak üzere yönetimi, sistemlerin güvenliğini sağlamada genellikle büyük bir engeldir. İyi haber şu ki, bir Donanım Güvenlik Modülü (HSM) kullanarak kriptografik anahtarları güvenli bir şekilde yönetebilirsiniz.

Donanım Güvenlik Modülü (HSM) Nedir?

HSM, kriptografik anahtarları koruyan ve yöneten fiziksel bir bilgi işlem aygıtıdır. Genellikle en az bir güvenli kripto işlemciye sahiptir ve genellikle bir eklenti kartı (SAM/SIM kartı) veya doğrudan bir bilgisayara veya ağ sunucusuna bağlanan harici bir cihaz olarak bulunur.

HSM'ler, kurcalamaya karşı dayanıklı, kurcalamaya karşı korumalı donanım modülleri kullanarak kriptografik anahtarların yaşam döngüsünü korumak ve verileri çoklu şifreleme ve şifre çözme dahil teknikler. Ayrıca veri şifreleme, Dijital Haklar Yönetimi (DRM) ve belge imzalama gibi görevler için kullanılan kriptografik anahtarlar için güvenli havuzlar olarak da hizmet ederler.

Donanım Güvenlik Modülleri Nasıl Çalışır?

HSM'ler, kriptografik anahtarlar oluşturarak, güvence altına alarak, dağıtarak, yöneterek, arşivleyerek ve elden çıkararak veri güvenliğini sağlar.

Sağlama sırasında benzersiz anahtarlar oluşturulur, yedeklenir ve depolama için şifrelenir. Anahtarlar daha sonra yetkili personel tarafından dağıtılır ve bunları HSM'ye yükleyerek kontrollü erişime izin verir.

HSM'ler, endüstri standartları ve kuruluş politikalarına göre kriptografik anahtar izleme, kontrol ve rotasyon için yönetim işlevleri sunar. Örneğin en son HSM'ler, NIST'in en az 2048 bitlik RSA anahtarlarının kullanılması önerisini uygulayarak uyumluluğu sağlar.

Kriptografik anahtarlar artık aktif olarak kullanılmadığında, arşivleme süreci tetiklenir ve anahtarlara artık ihtiyaç duyulmaz ise güvenli ve kalıcı olarak imha edilir.

Arşivleme, hizmet dışı bırakılan anahtarların çevrimdışı olarak saklanmasını içerir ve bu anahtarlarla şifrelenmiş verilerin gelecekte alınmasına olanak tanır.

Donanım Güvenlik Modülleri Ne İçin Kullanılır?

HSM'lerin birincil amacı, kriptografik anahtarları güvence altına almak ve kimlikleri, uygulamaları ve işlemleri korumak için gerekli hizmetleri sağlamaktır. HSM'ler, bir ağ sunucusuna bağlanma veya bağımsız cihazlar olarak çevrimdışı kullanım dahil olmak üzere birden çok bağlantı seçeneğini destekler.

HSM'ler akıllı kartlar, PCI kartlar, ayrı cihazlar veya Hizmet olarak HSM (HSMaaS) adı verilen bir bulut hizmeti olarak paketlenebilir. Bankacılıkta HSM'ler, birkaç isim vermek gerekirse ATM'lerde, EFT'lerde ve PoS sistemlerinde kullanılır.

HSM'ler, kredi kartı verileri ve PIN'ler, tıbbi cihazlar, ulusal kimlik kartları ve pasaportlar, akıllı sayaçlar ve kripto para birimleri dahil olmak üzere birçok günlük hizmeti korur.

Donanım Güvenlik Modülü Türleri

HSM'ler, her biri belirli sektörlere göre uyarlanmış farklı koruyucu yetenekler sunan iki ana kategoriye ayrılır. İşte mevcut farklı HSM türleri.

1. Genel Amaçlı HSM'ler

Genel amaçlı HSM'ler birden çok özelliğe sahiptir simetrik, asimetrik dahil olmak üzere şifreleme algoritmalarıve hash fonksiyonları. Bu en popüler HSM'ler, kripto cüzdanları ve genel anahtar altyapısı gibi hassas veri türlerini korumadaki olağanüstü performanslarıyla bilinir.

HSM'ler çok sayıda kriptografik işlemi yönetir ve genellikle PKI, SSL/TLS ve jenerik hassas veri korumada kullanılır. Bu nedenle, genel amaçlı HSM'ler genellikle HIPAA güvenlik gereksinimleri ve FIPS uyumluluğu gibi genel endüstri standartlarını karşılamaya yardımcı olmak için kullanılır.

Genel amaçlı HSM'ler ayrıca Java Cryptography Architecture (JCA), Java Cryptography Extension (JCE), Cryptography API Next Generation (CNG), Public-Key kullanarak API bağlantısını destekler. Kriptografi Standardı (PKCS) #11 ve Microsoft Kriptografik Uygulama Programlama Arayüzü (CAPI), kullanıcıların şifrelemelerine en uygun çerçeveyi seçmelerini sağlar operasyonlar.

2. Ödeme ve İşlem HSM'leri

Ödeme ve işlem HSM'leri, kredi kartı numaraları gibi hassas ödeme bilgilerini korumak için finans sektörü için özel olarak tasarlanmıştır. Bu HSM'ler, uyumluluk için EMV ve PCI HSM gibi sektöre özgü birden fazla standardı desteklerken APACS gibi ödeme protokollerini destekler.

HSM'ler, iletim ve depolama sırasında hassas verileri güvence altına alarak ödeme sistemlerine ekstra bir koruma katmanı ekler. Bu, bankalar ve ödeme işlemcileri dahil olmak üzere finansal kurumların, ödemelerin ve işlemlerin güvenli bir şekilde ele alınmasını sağlamak için onu entegre bir çözüm olarak benimsemesine yol açtı.

Donanım Güvenlik Modüllerinin Temel Özellikleri

HSM'ler, siber güvenlik düzenlemelerine uyumu sağlamak, veri güvenliğini artırmak ve optimum hizmet seviyelerini sürdürmek için kritik bileşenler olarak hizmet eder. İşte bunu başarmalarına yardımcı olan HSM'lerin temel özellikleri.

1. Sabotaj Direnci

HSM'leri kurcalamaya dayanıklı hale getirmenin birincil amacı, HSM'ye fiziksel bir saldırı olması durumunda kriptografik anahtarlarınızı korumaktır.

FIPS 140-2'ye göre, bir HSM'nin Seviye 2 (veya daha yüksek) bir cihaz olarak sertifika almaya hak kazanması için kurcalamaya karşı korumalı mühürler içermesi gerekir. Bir ProtectServer PCIe 2'yi PCIe veriyolundan kaldırmak gibi HSM'yi kurcalamaya yönelik herhangi bir girişim, tüm şifreleme malzemesini, yapılandırma ayarlarını ve kullanıcı verilerini silen bir kurcalama olayını tetikleyecektir.

2. Güvenli Tasarım

HSM'ler, PCI DSS tarafından belirlenen gereksinimleri karşılayan ve Ortak Kriterler ve FIPS 140-2 dahil olmak üzere çeşitli devlet standartlarına uyan benzersiz donanımlarla donatılmıştır.

HSM'lerin çoğunluğu çeşitli FIPS 140-2 Seviyelerinde, çoğunlukla Seviye 3 sertifikasyonunda sertifikalandırılmıştır. En yüksek katman olan Düzey 4'te sertifikalandırılmış seçkin HSM'ler, üst düzey koruma arayan kuruluşlar için harika bir çözümdür.

3. Kimlik Doğrulama ve Erişim Kontrolü

HSM'ler bekçi görevi görür, cihazlara ve verilere erişimi kontrol etme onlar korur. Bu, HSM'leri kurcalama için aktif olarak izleme ve etkili bir şekilde yanıt verme yetenekleriyle açıkça görülür.

Kurcalama algılanırsa, bazı HSM'ler yetkisiz erişimi önlemek için ya çalışmayı durdurur ya da kriptografik anahtarları siler. Güvenliği daha da artırmak için HSM'ler aşağıdakiler gibi güçlü kimlik doğrulama uygulamaları kullanır: çok faktörlü kimlik doğrulama ve yetkili kişilere erişimi kısıtlayan katı erişim kontrol politikaları.

4. Uyum ve Denetim

Uyumluluğu sürdürmek için HSM'lerin çeşitli standartlara ve düzenlemelere uyması gerekir. Başlıca olanlar şunları içerir: Avrupa Birliği Genel Veri Koruma Yönetmeliği (GDPR), Etki Alanı Adı Sistemi Güvenlik Uzantıları (DNSSEC), PCI Veri Güvenliği Standardı, Ortak Kriterler ve FIPS 140-2.

Standartlara ve düzenlemelere uygunluk, veri ve gizlilik koruması, DNS altyapısı güvenliği, güvenli ödeme kartı işlemleri, uluslararası kabul görmüş güvenlik kriterleri ve devlet şifrelemesine bağlılık standartlar.

HSM'ler ayrıca, uyumluluk amacıyla kriptografik işlemlerin izlenmesine ve izlenmesine izin veren günlük kaydı ve denetim özellikleri içerir.

5. Entegrasyon ve API'ler

HSM'ler, CNG ve PKCS #11 gibi popüler API'leri destekleyerek geliştiricilerin HSM işlevselliğini uygulamalarına sorunsuz bir şekilde entegre etmelerini sağlar. Ayrıca JCA, JCE ve Microsoft CAPI dahil olmak üzere diğer birkaç API ile de uyumludurlar.

Kriptografik Anahtarlarınızı Koruyun

HSM'ler, fiziksel cihazlar arasında en yüksek güvenlik düzeylerinden bazılarını sağlar. Kriptografik anahtarlar oluşturma, bunları güvenli bir şekilde saklama ve veri işlemeyi koruma becerileri, onları gelişmiş veri güvenliği arayan herkes için ideal bir çözüm olarak konumlandırır.

HSM'ler, güvenli bir tasarım, kurcalamaya karşı dayanıklılık ve ayrıntılı erişim günlükleri gibi özellikler içerir ve bu da onları önemli kriptografik verilerin güvenliğini güçlendirmek için değerli bir yatırım haline getirir.