Крипто-уничтожение
Крипто-уничтожение (англ. crypto-shredding, также криптографическое стирание, англ. cryptographic erasure) — практика вывода из строя шифрованных данных путём преднамеренного удаления или перезаписи шифровальных ключей. При условии, что ключ впоследствии не будет восстановлен и алгоритм шифрования не будет взломан, данные становятся невосстановимыми, то есть фактически полностью уничтожаются или «измельчаются»[1]. Такое уничтожение возможно лишь при условии, что данные изначально были зашифрованы.
Данные условно подразделяют на три состояния: данные в покое, данные в передаче и данные в использовании. Общие принципы информационной безопасности, такие как определяются триадой CIA (конфиденциальность, целостность и доступность), требуют защиты данных во всех этих состояниях. Удаление данных «в покое» с носителей, таких как резервные ленты, облачные хранилища, компьютеры, телефоны или многофункциональные устройства, становится проблемой при необходимости сохранять конфиденциальность информации. Применение шифрования существенно упрощает процесс уничтожения, так как уничтожается не все данные, а только ключевой материал.
Причины использования
Поводы для применения крипто-уничтожения разнообразны: например, если данные содержатся в неисправных или устаревших системах, для которых нет дальнейшего использования, когда больше нет юридических оснований для хранения или обработки данных, а также по иным похожим причинам. Законодательные требования могут быть связаны с такими нормативами, как право быть забытым, Общий регламент по защите данных и др. На вопросы безопасности данных во многом влияют задачи конфиденциальности и приватности.
Применение
В ряде случаев всё хранилище данных шифруется целиком — например, целые жёсткие диски, компьютерные файлы или базы данных. Возможен также выборочный подход: шифруются только определённые данные, такие как номера паспортов, номера социального страхования, банковские счета, имена людей, отдельные записи в базах данных. Кроме того, один и тот же набор данных, размещённый в разных системах, может быть зашифрован разными ключами.
Если отдельные участки данных шифруются (возможно, разными ключами), это позволяет выборочно уничтожать нужную информацию. Нет необходимости получать доступ к самим данным (например, к шифрованной резервной копии); достаточно уничтожить ключи шифрования[2].
Пример
Устройства на базе iOS и компьютеры Macintosh с чипами Apple silicon применяют крипто-уничтожение при использовании функции «Стереть всё содержимое и настройки», удаляя все ключи из так называемой «стираемой» памяти. Это делает все пользовательские данные на устройстве криптографически недоступными за очень короткое время[3].
Рекомендации по применению
- Безопасное хранение ключей шифрования крайне важно для эффективности крипто-уничтожения. Например, если симметричный или асимметричный ключ уже скомпрометирован, процесс уничтожения бесполезен. Модуль доверенной платформы предназначен для решения этой задачи. Аппаратный модуль безопасности (Hardware Security Module) считается одним из наиболее безопасных способов работы с ключами и их хранения.
- Модель «принеси своё шифрование» — это стратегия обеспечения безопасности в облачных вычислениях, позволяющая клиентам облачных сервисов использовать своё собственное программное обеспечение для шифрования и самостоятельно управлять ключами.
- Криптографическое «салирование»: хеширование не всегда надёжно с точки зрения конфиденциальности, так как для одних и тех же данных хеш всегда одинаков. Например, хеш конкретного номера социального страхования может быть вычислен с использованием радужной таблицы. Соль позволяет решить эту проблему.
Вопросы безопасности
Существует множество аспектов, которые следует учитывать при обеспечении безопасности данных. Приведённые ниже проблемы характерны не только для крипто-уничтожения, но и для всех видов шифрования данных. Помимо крипто-уничтожения, для дальнейшего снижения рисков применяются программное уничтожение, размагничивание и физическое уничтожение устройства (например, диска).
- Криптоустойчивость шифрования со временем может снижаться по мере увеличения вычислительных мощностей и появления новых методов взлома защищённых систем.
- Атака полного перебора: Если данные зашифрованы ненадёжно, возможно их восстановление методом полного перебора. Современные технологии (например, квантовые вычисления) потенциально могут сделать такие атаки более эффективными в будущем[4]. Однако квантовые вычисления менее эффективны против некоторых методов, таких как симметричное шифрование, по сравнению с более уязвимыми к перебору технологиями, такими как публично-ключевое шифрование. Даже при использовании симметричного шифрования существуют методы, например алгоритм Гровера, которые повышают эффективность атак; это может быть компенсировано увеличением длины ключа[5] и/или применением постквантовых криптографических стандартов[6].
- Данные в использовании: Данные в состоянии использования обладают особыми уязвимостями. Например, временное хранение ключей в ОЗУ создаёт риск атаки холодной перезагрузкой, аппаратных постоянных угроз, руткитов/буткитов, атак на поставки аппаратного обеспечения и физического доступа пользователей.
- Остаточные данные — возможность хранения компьютером информации дольше, чем предполагается, что повышает риск несанкционированного доступа. Например, если данные были зашифрованы после записи на диск, на нём могут остаться их незашифрованные фрагменты. Шифрование не гарантирует перезапись на то же место, где лежали незашифрованные данные, и повреждённые секторы не удаётся зашифровать после записи. Наиболее безопасно шифровать данные непосредственно в момент их создания.
- Гибернация тоже может добавить угроз: после загрузки ключа в оперативную память и перехода машины в режим гибернации вся память, включая ключи, может быть сохранена на диск, который находится вне защищённой зоны хранения ключей.