האם אתה יכול לסמוך על המחשב שלך?

האם אתה יכול לסמוך על המחשב שלך?

חותמת זמן: 8 באוגוסט, 2023 10:28
צומת המקור: 2811208

מחשוב מהימן עומד כאבן דרך מרכזית בנוף ההולך ומתפתח של אבטחה דיגיטלית, תוך אריגה אסטרטגית של מנגנוני חומרה ותוכנה לתוך המארג עצמו של מערכות המחשוב. בבסיסו, מחשוב מהימן, המכונה לעתים קרובות TC, הוא טכנולוגיה חדשנית שמטרתה להחדיר עקביות ואמינות בלתי מעורערת בהתנהגותם של מחשבים.

טכנולוגיה זו פותחה בחסות Trusted Computing Group (TCG), ומסתמנת כמגן מפני הגאות הסוערת של איומי הסייבר, ומעצבת מחדש את פרדיגמת האבטחה.

עם זאת, בתוך שטיח הביטחון הזה, טמון פעולת איזון עדינה. הסימביוזה של אבטחה וביצועים מהווה אתגר, שכן אמצעי אבטחה מחמירים, תוך חיזוק החוסן, יכולים להכניס עלויות תקורה המשפיעות על הפעלת המערכת, התפוקה והשהייה. נוצר ריקוד של החלטות, הדורש שיתוף פעולה בין צוותים כדי לנווט את ההחלפות בין אבטחה מחוזקת לביצועים מיטביים.

מחשוב מהימן
מחשוב מהימן (TC) היא טכנולוגיה במטרה להבטיח התנהגות מחשב עקבית באמצעות מנגנוני חומרה ותוכנה עם מפתחות הצפנה (אשראי תמונה)

מהו מחשוב מהימן?

מחשוב מהימן, המכונה גם TC, היא טכנולוגיה שפותחה על ידי ה קבוצת מחשוב מהימנה (TCG) שמטרתו להבטיח התנהגות עקבית ונאכפת של מחשבים באמצעות שילוב של מנגנוני חומרה ותוכנה. טכנולוגיה זו משתמשת במפתח הצפנה מובהק ובלתי נגיש כדי להשיג את מטרותיה. עם זאת, הרעיון עורר מחלוקת בשל השלכותיו הן על אבטחת והן על הגבלת השליטה בחומרה על ידי בעליו. הטבע הכפול הזה הוביל להתנגדות ולהתייחסויות כגון "מחשוב בוגדני".

תומכי מחשוב מהימן טוענים שהוא משפר משמעותית את אבטחת המחשב. מצד שני, המתנגדים טוענים שהטכנולוגיה עשויה לשרת בעיקר מטרות של ניהול זכויות דיגיטליות במקום להיות ממוקדת אך ורק בהגברת האבטחה. המהות של מחשוב מהימן כוללת מושגי מפתח כמו מפתחות אישור, מנגנוני קלט/פלט מאובטחים, וילון זיכרון, אחסון אטום, אישור מרחוק ואינטראקציות של צד שלישי מהימן (TTP). מושגים אלה תורמים ביחד ליצירת מערכת מקיפה התואמת למפרטי TCG.

יש לציין, שחקני טכנולוגיה גדולים כולל אינטל, AMD, HP, Dell, Microsoft ואפילו צבא ארה"ב אימצו את המחשוב המהימן על ידי שילוב עקרונות המפתח שלו במוצרים שלהם. מפתח האישור, מרכיב חיוני, הוא זוג מפתחות RSA של 2048 סיביות שנוצר באופן אקראי במהלך ייצור השבבים. המפתח הפרטי נשאר על השבב ומשמש לצורכי אישור והצפנה.

ההתמקדות של Trusted Computing באמון צד שלישי רלוונטית במיוחד עבור תאגידים, במטרה להבטיח אינטראקציות מאובטחות בין מחשבים ושרתים. הטכנולוגיה מאפשרת לנתונים להכתיב את מערכת ההפעלה והיישומים הנדרשים לגישה, ומבטיחה שהישויות הנכונות מתקשרות בצורה מאובטחת. שבב Trusted Platform Module (TPM), הכולל מפתח Endorsement, ממלא תפקיד מרכזי בתהליך זה. אחסון חתום, שמצפין נתונים, מאפשר לתוכנות ייעודיות לקיים איתה אינטראקציה, בעוד ש-Remote Attestation מאמת את מחסנית מערכת ההפעלה/תוכנה לאמון חיצוני.

מחשוב מהימן
הבסיס של TC טמון במפתחות הצפנה ייחודיים המוטמעים בחומרה, האוכפים אבטחה ואמינות (אשראי תמונה)

איך עובד מחשוב מהימן?

מחשוב מהימן פועל באמצעות שילוב של מנגנוני חומרה ותוכנה שמטרתם להבטיח התנהגות עקבית ומאובטחת של מחשבים.

העקרונות והרכיבים המרכזיים המאפשרים למחשוב מהימן לעבוד ביעילות כוללים:

  • מפתח אישור: מחשוב מהימן כולל שימוש במפתח אישור, שהוא מפתח הצפנה ייחודי. מפתח זה נוצר בדרך כלל במהלך ייצור שבבים וממלא תפקיד מרכזי בהבטחת האותנטיות של המערכת
  • קלט/פלט מאובטח (InO): מנגנוני קלט/פלט מאובטחים, הידועים גם בשם InO, מבטיחים שאינטראקציות נתונים בין המחשב למקורות חיצוניים מאובטחים. זה מושג על ידי אימות נתונים באמצעות סכומי ביקורת ומניעת שיבוש במהלך תהליכי קלט/פלט
  • וילון זיכרון: וילון זיכרון הוא טכניקה המגבילה את הגישה לזיכרון לתוכנות או יישומים ייעודיים. זה עוזר להגן על נתונים רגישים מפני יישומים או תהליכים לא מורשים שעלולים לסכן את האבטחה
  • אחסון אטום: אחסון חתום כולל הצפנת נתונים כדי להבטיח שניתן לגשת אליהם רק באמצעות תוכנות או יישומים ייעודיים. הצפנה זו משפרת את הגנת הנתונים ומונעת גישה בלתי מורשית
  • אישור מרחוק: אישור מרחוק הוא תהליך הכולל אימות התוכנה או שילוב התוכנה/חומרה של מערכת מחשב. הוא מייצר חתימות דיגיטליות שמבססות אמון בשלמות המערכת, במיוחד בגורמים או גורמים חיצוניים
  • מודול פלטפורמה מהימנה (TPM): מודול פלטפורמה מהימנה הוא רכיב חומרה מאובטח הממלא תפקיד מכריע במחשוב מהימן. הוא מכיל את מפתח האישור ותומך בפונקציות אבטחה שונות, כולל הצפנה ואימות

מטרתו של Trusted Computing היא להבטיח שניתן לגשת לנתונים רק באמצעות תוכנות או יישומים מורשים ושההתנהגות הכוללת של המערכת תהיה עקבית ומאובטחת. טכנולוגיה זו רלוונטית במיוחד עבור תעשיות וארגונים הדורשים אינטראקציות מאובטחות בין מחשבים ושרתים. זה עוזר לבסס אמון בין גורמים חיצוניים, ומבטיח שהעברת נתונים מאובטחים ומוגנים מפני איומים פוטנציאליים.

הדוור המהימן ביותר של העידן הדיגיטלי

יתר על כן, Trusted Computing Group (TCG) קובעת סטנדרטים למכשירים, ומשלבת פתרונות אבטחה בטכנולוגיות שונות כדי לתת מענה לדאגות ואתגרי אבטחה. תקנים אלה כוללים עקביות של מכשירים, עיצוב קלט/פלט מאובטח, מפתחות הצפנה, הצפנת גיבוב ואסטרטגיות אבטחה מודרניות. מאמצי ה-TCG נתמכים על ידי יצרנים גדולים, התורמים לשיפור ארכיטקטורת האבטחה במגוון מוצרים.

מרכיב מרכזי באבטחת סייבר

תפקידו של Trusted Computing באבטחת סייבר הוא להקים ולתחזק סביבה תפעולית מאובטחת בתוך מערכת מחשוב. מחשוב מהימן ממלא תפקיד מכריע בשיפור האבטחה והשלמות הכוללת של רכיבי המערכת, לרבות חומרה, קושחה, תוכנה, מערכת ההפעלה, מיקומים פיזיים, בקרות אבטחה מובנות ונהלי אבטחה. הרעיון של בסיס מחשוב מהימן (TCB) מקיף את הרכיבים הללו ואת המאמצים המשותפים שלהם לאכיפת מדיניות אבטחה כלל-מערכתית, לשמור על סודיות ושלמות הנתונים ולמנוע גישה בלתי מורשית ופשרות.

בסיס המחשוב המהימן (TCB) פועל כבסיס למערכת מאובטחת, המבטיח שמדיניות אבטחה קריטית מיושמת ומתוחזקת. בעוד שהמונח "מהימן" אינו שווה ל"מאבטח", הרכיבים בתוך ה-TCB נחשבים אמינים בשל תפקידם החיוני באבטחת המערכת. המטרה העיקרית של ה-TCB היא למנוע פרצות אבטחה, לשמור על שלמות הנתונים וליצור גישה מבוקרת למשאבים בתוך המערכת.

מחשוב מהימן
וילון זיכרון מבודד אזורי זיכרון רגישים ממערכת ההפעלה (אשראי תמונה)

אכיפת מדיניות הביטחון

ה-TCB אוכף את מדיניות האבטחה על ידי תיווך כל הגישה למשאבי המערכת ולנתונים. כאשר משתמש או תהליך מנסים לגשת למשאב, ה-TCB בודק אם למשתמש או לתהליך יש את ההרשאות המתאימות. אם למשתמש או לתהליך אין את ההרשאות המתאימות, ה-TCB ימנע גישה.

ה-TCB גם אוכף מדיניות אבטחה על ידי מעקב אחר פעילות המערכת לאיתור התנהגות חשודה. אם ה-TCB מזהה התנהגות חשודה, הוא עשוי לנקוט פעולה כדי להגן על המערכת, כגון רישום האירוע או הפסקת התהליך.

סודיות נתונים ויושרה

שלמות הנתונים פירושה שהנתונים אינם משתנים ללא אישור. ה-TCB מגן על שלמות הנתונים על ידי שימוש בסכומי ביקורת ופונקציות גיבוב. Checksum הוא ערך קטן שמחושב מפיסת נתונים גדולה יותר.

אם הנתונים ישתנו, סכום הבדיקה ישתנה. פונקציית hash היא פונקציה מתמטית שיוצרת ערך ייחודי מפיסת נתונים. אם הנתונים ישתנו, ערך הגיבוב ישתנה.

מניעת פשרות

ישנן מספר דרכים למנוע פשרות ב-TCB. האחת היא להשתמש בחומרה עמידה בפני חבלה. סוג זה של חומרה נועד להקשות או בלתי אפשרי לשנות את התוכנה או הקושחה ב-TCB. דרך נוספת למנוע פשרות היא להשתמש בהצפנה. זה יכול לשמש כדי להגן על תוכנת TCB מפני קריאה או שינוי על ידי משתמשים לא מורשים.

בנוסף לשימוש בחומרה ובהצפנה עמידה בפני חבלה, ישנם מספר אמצעי אבטחה נוספים שניתן להשתמש בהם כדי למנוע פשרות ב-TCB.

אלה כוללים:

  • פיתוח תוכנה מאובטח: יש לפתח את תוכנת TCB תוך שימוש בשיטות קידוד מאובטחות. זה כולל שימוש בשפות תכנות וספריות מאובטחות וביצוע שיטות אבטחה מומלצות
  • ניהול תצורה: תוכנת TCB צריכה להיות מוגדרת בצורה מאובטחת. זה כולל הגדרת הרשאות מתאימות עבור משתמשים וקבוצות והשבתת תכונות מיותרות
  • ניהול פגיעות: יש לסרוק את TCB באופן קבוע לאיתור נקודות תורפה. יש לתקן את הפגיעויות שנמצאו בהקדם האפשרי
  • ביקורת: יש לבדוק את TCB באופן קבוע כדי לוודא שהוא עדיין מאובטח. זה כולל סקירת מדיניות האבטחה, התצורה והתוכנה עבור כל פגיעות או תצורה שגויה

אבטחה שיתופית

ה-TCB מורכב ממספר רכיבים הפועלים בשיתוף פעולה כדי לאבטח את מערכת המחשוב. אם רכיב כלשהו נפגע, זה עלול לסכן את האבטחה של המערכת כולה.

ניטור ופיקוח

ה-TCB מנטר פעילויות מערכת כגון פעולות קלט/פלט, גישה לזיכרון והפעלת תהליכים. זה מבטיח שפעולות רגישות מנוטרות ומבוקרות כדי למנוע פרצות אבטחה.

נתיב תקשורת מהימן

ה-TCB מאפשר תקשורת מאובטחת וגישה למשתמש דרך נתיב תקשורת מהימן, ומבטיח שהעברת הנתונים מאובטחת ומוגנת.

מחשוב מהימן
אחסון אטום שומר על מפתחות קריפטוגרפיים, ומבטיח שלמות הנתונים (אשראי תמונה)

אבטחה ברמת החומרה

מחשוב מהימן מדגיש לעתים קרובות אבטחה ברמת החומרה כדי לבסס בסיס חזק לאמון במערכת.

אחת הטכנולוגיות המרכזיות המשמשות במחשוב מהימן היא Trusted Platform Module (TPM). TPM הוא מעבד שותף קריפטוגרפי מאובטח המוטמע בלוח האם של מחשב.

ה-TPM מספק מספר פונקציות אבטחה, כולל:

  • יצירת מפתחות ואחסון: ניתן להשתמש ב-TPM ליצירת ואחסון מפתחות קריפטוגרפיים. זה מאפשר אימות מאובטח והצפנה של נתונים
  • אישור פלטפורמה: ניתן להשתמש ב-TPM ליצירת טביעת אצבע דיגיטלית של תצורת החומרה והתוכנה של המערכת. ניתן להשתמש בטביעת אצבע זו כדי לאמת את תקינות המערכת ולמנוע שינויים לא מורשים
  • הצפנת התקן: ניתן להשתמש ב-TPM כדי להצפין נתונים בהתקני אחסון, כגון כוננים קשיחים וכונני USB. זה עוזר להגן על הנתונים מפני גישה לא מורשית

אימות ואימות

מנהלי מערכות מאמתים את התכונות של ה-TCB לפני הפריסה כדי להבטיח תקשורת וגישה מאובטחים. תכונות ה-TCB דורשות התקנה ראשונית של מערכת ההפעלה.

Trusted Computing Group (TCG) מסייעת בקביעת סטנדרטים ומפרטים רחבי תעשייה העוסקים באתגרי אבטחת סייבר ומקדמים את השימוש בטכנולוגיות כמו Trusted Platform Module (TPM). מאמצים אלה שואפים להילחם באיומים המתפתחים, לשפר את האבטחה ולבסס שורש חומרה של אמון לשלמות המערכת.

מחשוב מהימן עומד בתור מגדלור טכנולוגי בנוף ההולך ומתפתח של אבטחה דיגיטלית. שפותחה על ידי Trusted Computing Group, גישה רב-גונית זו משתמשת בסימפוניה של מנגנוני חומרה ותוכנה כדי לתזמר התנהגות עקבית ומאוכפת בתוך מחשבים. פעימות הלב של טכנולוגיה זו נעוצה בשימוש שלה במפתחות הצפנה ייחודיים, המוטמעים בצורה מאובטחת בתוך החומרה, מה שמעצים ומאתגר את עצם טבעה.

אשראי תמונה מוצגת: graystudiopro1/Freepik.

בול זמן:

עוד מ דאטונומיה