《電子技術(shù)應(yīng)用》
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高志權(quán):云密碼資源池與數(shù)據(jù)全生命周期加密

2019-08-28
關(guān)鍵詞: 高志權(quán) 云密碼 SJK1926

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高志權(quán) 三未信安副總經(jīng)理

  我在密碼行業(yè)做了有18年的時間,說實(shí)話,整個這些年見證了中國商用密碼的發(fā)展歷程。我講這些是想先給大家科普一下什么是密碼?密碼是什么?因?yàn)槲覀兘?jīng)常接觸的密碼可能更多的是什么啊?更多的是一些網(wǎng)站的用戶名的口令,這個跟我今天要說的密碼完全沒有關(guān)系,不是那個詞匯。

  密碼其實(shí)是數(shù)學(xué)的一種運(yùn)算,尤其是網(wǎng)絡(luò)還有計(jì)算機(jī)發(fā)展起來之后,它是一種數(shù)學(xué)計(jì)算的過程。

  我有時候跟人說密碼是加密,但是加密又不全,因?yàn)槊艽a要做的事情可能不止加密這么簡單,它基本上要做四件事情:

  1、私密性,就是加密,保證數(shù)據(jù)是別人看不到的。

  2、完整性,因?yàn)槲覀兘?jīng)??春芏?,包括《等?!防锩娴囊髷?shù)據(jù)的完整性,什么是完整性?可以用密碼的技術(shù)來保證你這個密碼被篡改之后是可被感知的,或者能夠留下記錄的,這叫完整性。

  3、真實(shí)性,因?yàn)樵诰W(wǎng)絡(luò)包括云上很多業(yè)務(wù)的處理或者交易,不是面對面的,而是不可見的,我們要保證實(shí)體身份的真實(shí)性,這是天威他們的強(qiáng)項(xiàng),他們做的電子認(rèn)證,電子認(rèn)證就是鑒別交易雙方實(shí)體的身份真實(shí)性。

  4、不可否認(rèn)性,就是你做的事情,你不能說這個事情不是你做的,假如轉(zhuǎn)了一筆賬從網(wǎng)上,你不能說這不是你干的。

  這個是一個密碼完整的一個功能,就是“四信”。

  我們說為什么要用密碼?因?yàn)閯偛盘岬搅?,在網(wǎng)絡(luò)安全或者信息安全領(lǐng)域里面,要保證它的安全性,或者達(dá)到一種系統(tǒng)可用形成,是離不開密碼的。其實(shí)現(xiàn)在在很多的地方,我們都用到密碼,因?yàn)槊艽a它是一個基礎(chǔ)性的一個技術(shù),或者對用戶來說它是不可驗(yàn)的,像我們?nèi)绻梦⑿呕蛘逹Q聊天是加密的,如果我們訪問一個網(wǎng)頁,網(wǎng)頁也是走了trs加密,對用戶來說我不需要做任何的東西,我只需要打開網(wǎng)頁就可以了。

  還有我們做銀行轉(zhuǎn)賬的時候,銀行會給大家送一個U盾,這個U盾是普通百姓最直接接觸的一個純密碼的產(chǎn)品,它就是保證你身份的一種技術(shù)。

  我們管密碼叫做幕后的一個東西,因?yàn)槟悴恢浪降子袥]有發(fā)揮作用?

  我們看在云計(jì)算這個領(lǐng)域里面,應(yīng)該說是更離不開密碼,不管是在網(wǎng)絡(luò)信息連接也好,或者本身云端的計(jì)算或者存儲也好,都離不開密碼,這個算是最近的CSA發(fā)布的,應(yīng)該是一年多了,是一個列表。其實(shí)CSA以前從1.0、2.0、3.0到4.0,到后面專門出了一個行業(yè)驗(yàn)證報(bào)告,它會周期性的出這么一個排名。

  數(shù)據(jù)泄露一直是在前面的,當(dāng)然引起數(shù)據(jù)泄露的這種因素肯定有很多,有些可能就是純粹的黑客的攻擊,有些是一些內(nèi)部的行為,或者說是你的授權(quán)不當(dāng)??傊?,引起數(shù)據(jù)泄密是一個非常嚴(yán)重的,它還是影響力比較大的。這個用的好多是密碼的手段,剛才提到的不管用加密的方式也好,還是認(rèn)證的方式也好,都能夠進(jìn)一步保護(hù)好你的數(shù)據(jù)安全。

  這是這幾年的趨勢,就是數(shù)據(jù)泄露,我們看黑客的攻擊還是占最高的比例。

  另外就是合規(guī)性的要求,我們根據(jù)這幾年的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)來說的話,我們不光是做中國的客戶,我們還跟很多的外企,包括國外的一些用戶,從這種感覺來說的話,就是國外它也要合規(guī),另外它的安全意識非常強(qiáng)。你看《網(wǎng)絡(luò)安全法》發(fā)布之后,國外企業(yè)要在中國建立數(shù)據(jù)處理中心,他首先想到的是我要對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密,他們會主動尋求數(shù)據(jù)加密的方案。

  然后就是國內(nèi)這些用戶來說的話,更多的還是要滿足合規(guī)的需求,當(dāng)然需要達(dá)到合規(guī)需求,這里面有很多的政策,或者這種法律法規(guī)都有一些明確的要求。比如網(wǎng)絡(luò)安全法里面,明顯提到了要對重要的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密,當(dāng)然具體什么是重要的數(shù)據(jù)?這個可能還需要自己去識別。通常來說,密碼用在等保三級和四級以上的,就是一級和二級里面目前還不是強(qiáng)制性的要求你用密碼的技術(shù)去包裝你的數(shù)據(jù)安全,你可能用其他的防護(hù)手段就可以了。但是從三級以上,明確的要求你要用密碼的技術(shù),要實(shí)現(xiàn)你對數(shù)據(jù)的加密,要實(shí)現(xiàn)你安全的身份認(rèn)證,這個是很多政策或者條例都規(guī)定的。

  另外就是《密碼法》也快發(fā)布了,它也會成為一個商業(yè)發(fā),然后會對一些密碼的系統(tǒng)怎么去用好密碼?怎么合規(guī)的使用密碼?以及像這種密碼的應(yīng)用評估,有一個更明確的規(guī)定。其實(shí)現(xiàn)在密碼的評估工作已經(jīng)是陸續(xù)開展了,2017年發(fā)了一個適用的辦法,2018年大約有一百多個企業(yè),經(jīng)過了測試性的評估。密碼應(yīng)用的評估可能在《密碼法》頒布之后會全面的開展,你不僅要做等保的測評,也要做密碼的測評,這個以后是一個趨勢。

  另外,為什么說要構(gòu)建一個密碼資源池呢?其實(shí)密碼這個東西很早就出現(xiàn)了,我們說有網(wǎng)絡(luò)的時候就應(yīng)用到的密碼,但是隨著云計(jì)算這種信號的IT架構(gòu)的提出來,原來的那種密碼,原來你的產(chǎn)品形態(tài),原來的工程方案到新了環(huán)境里面就很吃力,已經(jīng)不知道怎么用了。為什么呢?因?yàn)槲覀兛赡芸吹胶枚嗝艽a的實(shí)踐方式,里面是一個U盾,或者它在服務(wù)端是一個加密機(jī),就是一個服務(wù)器的黑盒子。在傳統(tǒng)的環(huán)境里面,它是跟你的應(yīng)用服務(wù)器不屬于一起的,你的應(yīng)用服務(wù)器,比如以網(wǎng)銀為例,網(wǎng)銀的系統(tǒng)是在后端的機(jī)房里,它加密器就在一塊,它倆是背靠背的。

  但是云化就不一樣了,我的應(yīng)用系統(tǒng)在哪我都不知道,我只知道我買的是一個服務(wù),我只知道ERP系統(tǒng)。但是還想用加密怎么辦?我原來的盒子往哪放?不知道往哪放。所以才開始在尋求云上的一些密碼解決方案。

  其實(shí)就是根據(jù)云計(jì)算的發(fā)展,國外的云計(jì)算比國內(nèi)的云計(jì)算確實(shí)要早很多,他們比較早的或者到目前來說,已經(jīng)系統(tǒng)性的提出來在云上一系列的密碼服務(wù)。從密鑰的管理,到數(shù)據(jù)的加密等等一些服務(wù),在云上已經(jīng)形成一個體系了。

  然后這里面確實(shí)有些關(guān)鍵技術(shù)需要解決,我們在云上怎么把密碼的方案或者工程能夠部署上去?以前的時候,我是一個研究盒子,現(xiàn)在研究盒子不好使了,軟件也可以實(shí)現(xiàn)密碼的方案,但是我們也知道你像從國外來說的話,有一個fei si標(biāo)準(zhǔn),它就是來解決你的密碼方案的安全性。國內(nèi)現(xiàn)在也在推密碼安全技術(shù)的要求,也是把密碼的產(chǎn)品分成1234級,你如果用純軟件的,你的安全等級可能就不夠,你就不能用在類似于三級四級的服務(wù)系統(tǒng)里面去。所以還是要解決密碼方案的安全性,所以硬件的全窮化成為一個基礎(chǔ)。

  再就是海量密鑰的管理,我全用硬件也不太現(xiàn)實(shí),因?yàn)槌杀颈容^高,所以海量的密鑰怎么依托于這種核心的部件,然后再結(jié)合身份認(rèn)證的手段,實(shí)現(xiàn)一種云端安全密鑰的一個保護(hù),這就是現(xiàn)在包括國外國內(nèi)都在用的技術(shù),就是密鑰放在云端,但是由你來掌握的這么一種技術(shù)。

  除了這兩個之外,另外還有很多,比如通道的加密,還有縱向的隔離,這些都是一些云計(jì)算本身的一些技術(shù),可以幫你去做好這種安全的一些防護(hù)。

  有了這些基礎(chǔ)之后,我們就可以把密碼的一個盒子,就把它變成了一個個虛擬化的密碼設(shè)立,它是一個虛擬化的,但是它其實(shí)還是在一個專用的盒子里,只是虛擬化有什么好處呢?我就可以把它部署到云上去了,就可以通過VPC去訪問到我自己專屬的密碼服務(wù),構(gòu)建了這么一個密碼資源池,我們管它叫虛擬密碼機(jī),對用戶來說它就是一個IP地址,然后里面有自己的一些密鑰。在此基礎(chǔ)上,然后再去構(gòu)建一些其他密碼的應(yīng)用,這個是密碼資源池的方案。

  然后為了要實(shí)現(xiàn)對密碼資源池的統(tǒng)一管控、統(tǒng)一的管理,它可以去管理傳統(tǒng)的密碼設(shè)備的集成,還有密碼的服務(wù)平臺。

  另外就是這種云端的密鑰管理,剛才提了就是個人掌握自己的密鑰,另外對于一個統(tǒng)一接口的支持,這個是我正在牽頭,正在把它作成國內(nèi)的一個行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

  結(jié)合這種基礎(chǔ)密碼的支撐,我們在上面就可以實(shí)現(xiàn)更豐富的一些密碼應(yīng)用,也就是把它做成一個個密碼的服務(wù),你本來就是密碼資源池,給用戶提供的是一個虛擬密碼池,本身就是一個服務(wù),底層是密碼資源服務(wù),呢可能就是提供最基礎(chǔ)的知識,再往上提供一些像數(shù)據(jù)簽名或者加密啊,還是偏向于密碼的,但是可能是一種VPI的方式,或者其他的方式。再上面就是一些用戶直接用到的應(yīng)用服務(wù),比如加密存儲,我用電子合同把它變成三層了,這個結(jié)構(gòu)是北京商業(yè)協(xié)會,我們?nèi)ツ暌粔K做的一個課題,就是對密碼服務(wù)進(jìn)行了一個研究,這個是出了一個白皮書的報(bào)告。

  其實(shí)這些都是要做的,包括云的資源池,還有密碼池,然后中間的存儲,再就是密碼,最上面是應(yīng)用的實(shí)例。其實(shí)從這張圖上看云不云的好像和傳統(tǒng)沒什么大區(qū)別,因?yàn)槊艽a你把所有東西分裝之后,你跟最終的用戶,尤其從開發(fā)的角度和從使用的角度來說,它就跟傳統(tǒng)用密碼的方式是一樣的。

  第二個跟大家講的是數(shù)據(jù)全生命周期加密。這個《數(shù)據(jù)安全管理辦法(征求意見稿)》,這是大家這兩天都在熱議的問題。這里面可能沒有提到很多跟加密有關(guān)的東西,但是這里面明確了數(shù)據(jù)的主體,也明確了什么是重要的數(shù)據(jù),什么數(shù)據(jù)需要保護(hù)?你可能要配合著《網(wǎng)絡(luò)安全法》來看的話,這個可能就有意義了。因?yàn)楹枚嗳俗霭踩臋z查,或者安全執(zhí)法的時候,碰到了什么???用戶說我沒有重要的數(shù)據(jù)要保護(hù)的,我不需要加密,一下把你給堵住了。通過《數(shù)據(jù)安全管理辦法(征求意見稿)》告訴你哪些數(shù)據(jù)是重要數(shù)據(jù)?你這里到底有沒有重要數(shù)據(jù)?有的話,就是需要加密。

  從采集或者使用終端來說,三未原來是一個基礎(chǔ)密碼廠商,剛才我們提到的也是做的資源池,做底層的,更上層的密碼服務(wù)是我們合作伙伴在做。從端的解決方案來說,我們還是提供一個基礎(chǔ)方案,上面的應(yīng)用、app是合作伙伴在做。

  傳輸這一塊也是一樣的情況,我們提供最核心的密碼模塊,然后合作伙伴可能做一些網(wǎng)關(guān),然后來保證這種數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全。

  然后靜態(tài)存儲的安全性,這個是三未這幾年一直在重點(diǎn)去投入研發(fā)做的一件事情。主要包括像這種數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)以及文件加密、應(yīng)用加密等等。這個里面最中間的,就是密鑰管理系統(tǒng),剛才我提到的一個密鑰基礎(chǔ)設(shè)施,也就是說要實(shí)現(xiàn)云端密鑰安全的管理,就是剛才提到的那個BIOK、BIOE,就是用戶的密鑰雖然是放在云端了,你的數(shù)據(jù),你的密鑰雖然都在云端,但是通過這種技術(shù)保證只有你才能合法的使用這些數(shù)據(jù),這是它的一個安全思想。

  整個圍繞這一塊,就是以密鑰的管理為中心的,其他的這種數(shù)據(jù)加密都是一些插件或者說一些組件,然后跟很多基礎(chǔ)性的一些軟件進(jìn)行集成。但是能達(dá)到這個集成的目的,就是我剛才提到了密鑰管理的一個協(xié)議,這是本身是一個國際標(biāo)準(zhǔn),我們要把它跟中國的密碼體制結(jié)合起來,我們在推一個國內(nèi)的密碼一個行標(biāo)。

  首先說這個數(shù)據(jù)庫加密,因?yàn)楹芏鄻I(yè)務(wù)系統(tǒng)在改造的時候,你比如說我原來沒有加密,你現(xiàn)在突然讓我做等保的改造我怎么加密???我再改我的應(yīng)用系統(tǒng)啊,那可能太重了,我的應(yīng)用系統(tǒng)已經(jīng)用了很多年了,開發(fā)商估計(jì)都跑路了,或者倒閉了,我怎么辦?我們可以用這種透明的解決方案,我們的數(shù)據(jù)是在數(shù)據(jù)庫里的,我們通過部署一個數(shù)據(jù)庫加密的中間件,當(dāng)然也可以用數(shù)據(jù)加密機(jī)的方式,然后把數(shù)據(jù)庫里面的,各個數(shù)據(jù)庫可能也不太一樣,把有些表,或者列進(jìn)行加密,這樣的話可以不去改造你的應(yīng)用,我只需要把數(shù)據(jù)庫重新裝一個插件,重新配置一下,會有一個工具把歷史的數(shù)據(jù)給你重新加密,然后到一個新的庫里就可以了。這樣就可以實(shí)現(xiàn)對合規(guī)性的改造,這個是數(shù)據(jù)庫的加密解決方案。

  另外就是大數(shù)據(jù),大數(shù)據(jù)安全性一直是一個熱點(diǎn)討論的話題,大數(shù)據(jù)方案現(xiàn)在也挺多的。我們初步現(xiàn)在有這么兩個,一個對于ADS的加密,這個ADS加密也是通過KMIP的接口,集成到hadoop里面,然后對一些指定的文件一些點(diǎn)進(jìn)行加密。另外就是對HBase,通過把密鑰管理的接口,把接口接進(jìn)去之后,然后可以用原生的加密模塊對于你這個數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。

  另外就是靜態(tài)存儲的加密,這個是像那種網(wǎng)絡(luò)存儲都可以用,更多用在比如說云桌面,很多企業(yè)或者單位,為了對辦公系統(tǒng)更集中的管理,他可能部署這種云桌面系統(tǒng)。但是這種云桌面系統(tǒng)好處是什么?我進(jìn)行統(tǒng)一的安全策略的配置統(tǒng)一的管理。但是也有很多人有擔(dān)心,你比如說某個領(lǐng)導(dǎo)他原來電腦里有很重要的數(shù)據(jù),他的數(shù)據(jù)本來自己的臺式機(jī)就在辦公室,辦公室還有把鎖,它現(xiàn)在全部用成云桌面之后,所有的數(shù)據(jù)都是在NaaS上存儲,他就在想數(shù)據(jù)管理員是不是就能夠訪問到所有人的數(shù)據(jù)?包括重要領(lǐng)導(dǎo)的數(shù)據(jù)。

  所以NaaS這種透明管理方案,就是為了防止類似于這種數(shù)據(jù)管理人員隨意的越權(quán)訪問你的數(shù)據(jù),它雖然是透明加密,其實(shí)不是這樣,我們訪問的時候都需要去做身份認(rèn)證,身份認(rèn)證之后才能拿到你的密鑰訪問權(quán)限,才能訪問你的數(shù)據(jù)。這個里面現(xiàn)在我們在原來數(shù)據(jù)人員的基礎(chǔ)上,又增加了一層安全管理人員,但是如果你安全管理人員和數(shù)據(jù)管理人員是同一個人,可能安全性就會差很多,如果這是兩個不同的角色,他就可以做一些相互的審計(jì),就能夠知道誰訪問了什么樣的數(shù)據(jù),都是有跡可循的。

  除此之外就是在云上,因?yàn)楝F(xiàn)在好多像不管是AWS也好,或者是華為也好,它們都有云存儲的服務(wù),我們也可以把這種密鑰管理的功能直接跟它的云存儲服務(wù)進(jìn)行對接。對接上之后,我們?yōu)槭裁床挥迷茝S商自己密鑰管理的方案呢?如果我需要去做數(shù)據(jù)遷移的時候,我可以去跨云實(shí)現(xiàn)這種數(shù)據(jù)的切換。這也是第三方密鑰管理的一個好處。

  另外就是第三方密鑰管理,可以跟云廠商的系統(tǒng)之間進(jìn)行互信的審計(jì),要不然我用了一家的密鑰服務(wù)跟數(shù)據(jù)的服務(wù),你所有的這種審計(jì)的功能都是由它們提供的,你可能是沒有辦法保證你數(shù)據(jù)真正的運(yùn)行。所以我們推薦,包括現(xiàn)在也是國際上一種趨勢,就是用這種第三方的密鑰管理服務(wù),我就把安全的功能跟我的業(yè)務(wù)功能是不懂廠商來做。

  除了加密之外,大數(shù)據(jù)除了加密之外,還有些東西需要做脫敏,其實(shí)現(xiàn)在脫敏的方案挺多的,大多是字典式的替換,但是字典式的弱點(diǎn)是什么?缺點(diǎn)是什么?還是有可能找到替換的規(guī)律,是一個比較弱的加密手段,但是如果用加密的技術(shù)去做這種脫敏的話,它的安全防護(hù)要比那種更強(qiáng)一些。

  剛才說的這些從技術(shù)資源池到數(shù)據(jù)加密,這個是我們對于,尤其是對于私有云我們提出了一個整體的建設(shè)方案,可以實(shí)現(xiàn)從這種密碼的使用到數(shù)據(jù)的保護(hù),整個這種技術(shù)的防護(hù)。

  我們自己本身也做了一些應(yīng)用的發(fā)展,像SAP的中間件,SAP比較著名的是ERP軟件,它們本身就提供了密碼的安全功能,它默認(rèn)的是國外的密碼是不合規(guī)的,我們就通過把它底層的中間件提出來,實(shí)現(xiàn)合規(guī)的要求,這個是我們自己做的。其他更多的還要依賴于合作伙伴去提供一些像這種電子合同啊,或者電子印章這樣的一些安全密碼服務(wù)。


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