Криптирането на данни е крайъгълен камък на киберсигурността, който превръща разбираемата за всеки информация в нечетим формат, за да я защити от неоторизиран достъп – толкова просто, но толкова ефективно!
В тази статия са описани основните принципи на криптирането на данни по ясен и лесен за разбиране начин. Ще научите как работи криптирането, какви са ключовите алгоритми като AES и RSA и как да прилагате тези инструменти, за да защитите данните на вашата организация – независимо дали се съхраняват на вашите сървъри, или се пренасят през мрежи.
Ще разгледаме и практически стъпки за интегриране на криптирането във вашата по-широка стратегия за киберсигурност. Това ръководство има за цел да ви даде знанията, от които се нуждаете, за да вземате информирани решения относно сигурността на данните, без да се губите в техническия жаргон.
Разбиране на криптирането на данни: Как работи криптирането на данни?
Криптирането защитава данните, като преобразува четлива информация (обикновен текст) в неразбираем формат (шифротекст) с помощта на алгоритми и ключове за криптиране. Например имейл, съдържащ чувствителни бизнес данни, може да бъде трансформиран в низ от привидно случайни символи, който е безсмислен без съответния ключ за декриптиране.
Криптирането се прилага за две критични състояния на данните:
- Данни в състояние на покой: Съхранени данни, като например в бази данни, на твърди дискове или в облака.
- Данни в режим на пренос: Информация, която се движи между устройства, като имейли или прехвърляне на файлове.
Алгоритмите за криптиране използват математически формули, за да запазят сигурността на данните.
Въпреки че криптираните данни могат да изглеждат случайни и объркващи, те всъщност следват определен модел и „имат смисъл“ по структуриран начин. Тези алгоритми работят с ключове за криптиране, за да превърнат данните в шифриран текст и обратно в четлива форма (обикновен текст).
Когато някой криптира данни, получателят се нуждае от правилния ключ, за да ги дешифрира.
Това гарантира, че само упълномощени лица имат достъп до поверителната информация, дори ако някой друг успее да я прихване. Една от често срещаните заплахи са атаките с груба сила, при които хакерите се опитват да отгатнат ключа за декриптиране.
Ето един пример как работи криптирането стъпка по стъпка:
- Обикновен текст: Процесът започва с информация, която може да бъде прочетена, например имейли, данни за клиенти или финансови документи.
- Алгоритъм за криптиране: За кодиране на данните се прилага математически алгоритъм, например AES (Advanced Encryption Standard).
- Ключ за шифроване: Алгоритъмът използва уникален ключ за шифроване (представете си го като парола), за да превърне ясния текст в шифротекст – нечетлива, кодирана версия на оригиналните данни.
- Шифров текст: След като бъдат криптирани, данните се превръщат в шифротекст и се съхраняват или предават по сигурен начин. Без ключа за декриптиране тази информация е без значение за неоторизирани потребители.
- Декриптиране: Оторизираните потребители, които разполагат с правилния ключ за декриптиране, могат да обърнат процеса на криптиране, като превърнат шифровия текст обратно в четлив обикновен текст.
Пример:
Представете си, че финансова институция криптира информацията за кредитните карти на клиентите, съхранявана на нейните сървъри. Дори ако хакер пробие мрежата, той ще получи само файл, пълен с глупости. Те няма да могат да прочетат или използват криптираните данни без ключа за декриптиране. Това помага за защита на чувствителната информация, като я запазва сигурна дори по време на потенциален пробив в данните.
Ролята на ключовете за криптиране
Ключовете за криптиране са от основно значение за процеса на криптиране, като действат като тайната съставка, която позволява трансформирането на четими данни в нечетим формат и обратно.
Какво представлява ключът за криптиране?
Ключът за криптиране е уникална част от информацията, използвана от алгоритмите за криптиране за кодиране и декодиране на данни. Ключовете обикновено не са физически обекти, а цифрови конструкции.
Ето кратък преглед на това как могат да изглеждат и как работят:
- Цифрово представяне: Повечето ключове за криптиране са цифрови, представени като последователности от символи или числа. Например ключът AES може да представлява дълъг низ от двоични цифри или шестнадесетични числа. Форматът зависи от алгоритъма и дължината на ключа (напр. 128-битов, 192-битов или 256-битов за AES).
- Файлове с ключове: В някои случаи ключовете за криптиране се съхраняват във файлове, които могат да бъдат в специфичен формат в зависимост от софтуера или системата, която ги използва. Тези файлове обикновено са защитени с допълнителни мерки за сигурност и могат да се прехвърлят или архивират в цифров вид.
- Двойки ключове: При асиметричното криптиране (като RSA) ключовете се предлагат в двойки: публичен и частен ключ. Публичният ключ се споделя открито, докато частният ключ се пази в тайна и е конфиденциален. Тези двойки се представят и в цифров вид.
- Хардуерни модули за сигурност (HSM): За допълнителна сигурност ключовете за криптиране могат да се управляват от специализирани хардуерни устройства, известни като хардуерни модули за сигурност. HSM физически защитават ключовете и извършват операции по криптиране. Регламенти като GDPR, HIPAA и PCI DSS често изискват надеждни практики за управление на ключовете и HSM могат да помогнат за спазването им.
- Смарт карти и USB токени: Това са физически устройства, които съхраняват ключове за криптиране по сигурен начин. Те обикновено съдържат микропроцесор или чип с памет, който съхранява ключове за криптиране и друга информация за сигурността. Когато трябва да използвате тези ключове – независимо дали за влизане в системата, подписване на документи или криптиране на данни – устройството извършва операцията, без да разкрива самия ключ.
Видове и нива на криптиране на данни
Симетрично срещу асиметрично криптиране
Системите за криптиране се разделят на две основни категории: симетрични и асиметрични.
СИМЕТРИЧНО КРИПТИРАНЕ
При симетричното криптиране се използва един ключ за криптиране и декриптиране, което означава, че и подателят, и получателят споделят един и същ секретен ключ.
То е изключително ефективно и идеално за криптиране на големи обеми от данни, но предизвикателството се крие в сигурното разпространение на ключа. Ако ключът бъде прихванат, криптираните данни са компрометирани.
AES (Advanced Encryption Standard): AES е най-широко използваният алгоритъм за симетрично криптиране. Той се предлага с различни дължини на ключа: 128, 192 и 256 бита. AES-256 се счита за златен стандарт за защита на данни в покой поради силната си устойчивост на атаки с груба сила. Използва се при криптиране на бази данни, твърди дискове и облачни хранилища поради баланса между производителност и сигурност. Например AES-256 често се използва за защита на данните на клиентите в здравната и финансовата индустрия.
АСИМЕТРИЧНО КРИПТИРАНЕ
При асиметричното криптиране, известно още като криптография с публичен ключ, се използват два отделни ключа – публичен ключ за криптиране на данните и частен ключ за декриптирането им. Публичният ключ може да се споделя открито, но само притежателят на частния ключ може да декриптира данните. Това прави асиметричното криптиране по-сигурно за предаване на данни по ненадеждни мрежи, като например интернет, тъй като не е необходимо да се споделя декриптирането.
RSA (Rivest-Shamir-Adleman): RSA е широко използван асиметричен алгоритъм, който често се използва в комбинация с TLS (Transport Layer Security) за защита на уеб трафика и цифрови подписи. RSA осигурява отлична сигурност, но е по-бавен от симетричното криптиране.
Стандарти за криптиране на данни
Стандартите за криптиране на данни се различават по нивото на сигурност и ефективност. Ето кратък преглед на някои ключови алгоритми:
- Стандарт за шифроване на данни (DES): В миналото DES беше крайъгълен камък на симетричното криптиране, но сега се счита за остарял поради 56-битовата дължина на ключа, която е уязвима за атаки с груба сила. До голяма степен той е заменен от по-силни алгоритми като AES.
- Усъвършенстван стандарт за шифроване (AES): AES замени DES и се счита за много по-сигурен. AES-256, с 256-битовата си дължина на ключа, е изключително устойчив на всички познати форми на атаки, което го прави избор по подразбиране за криптиране на чувствителни данни. Той е бърз и ефективен както за хардуерни, така и за софтуерни приложения – от криптиране на дискове до защитени комуникации.
- Троен DES (3DES): 3DES е надграждане на DES и криптира данните три пъти, като използва различни ключове за по-голяма сигурност. Въпреки че е по-сигурен от DES, 3DES е значително по-бавен от AES и използването му вече е преустановено в полза на AES.
- RSA (Rivest-Shamir-Adleman): RSA е асиметричен алгоритъм за криптиране, който разчита на математическата трудност на факторирането на големи прости числа. Той използва двойка ключове за сигурно предаване на данни и цифрови подписи. Той се използва широко в различни протоколи за сигурност, включително TLS, за улесняване на криптираните комуникации.
- Сигурност на транспортния слой TLS (Transport Layer Security): TLS е протокол, предназначен за защита на комуникациите в мрежата. Той използва различни алгоритми за криптиране, включително RSA и AES, за защита на данните при пренос. Въпреки че самият TLS е по-скоро протокол, отколкото алгоритъм за криптиране, той е от решаващо значение за безопасното сърфиране в уеб и други онлайн дейности.
End-to-End Encryption (E2EE)
Криптирането от край до край гарантира, че данните се криптират от страна на изпращача и могат да бъдат декриптирани от другата страна само когато достигнат до получателя. Дори доставчикът на услуги няма достъп до съдържанието. E2EE обикновено се използва в приложенията за съобщения, като WhatsApp или Signal, за да се предотврати четенето на съдържанието на съобщенията от неупълномощени трети страни по време на предаването им. Забавен факт: Може да ви изненада, че Slack, популярно приложение за бизнес съобщения, не използва E2EE!
За бизнеса E2EE е от решаващо значение за защитата на интелектуалната собственост или чувствителните данни по време на комуникация. Без тази защита, дори ако хакер прихване данните, той няма да може да ги дешифрира без правилния ключ за дешифриране.
Криптиране на данни в покой и при пренос
Важно е да се разбере, че данните съществуват в две ключови състояния – в покой и при пренос – всяко от които крие свои собствени рискове. За да запазите сигурността на бизнеса си, трябва да се справите и с двете.
Данни в състояние на покой: Защита на съхраняваната информация
Данните в състояние на покой се отнасят до информация, която се съхранява някъде – на сървъри, бази данни, твърди дискове или в облака. Въпреки че тези данни не се движат активно, те все още са уязвими за неоторизиран достъп.
Пример:
Да разгледаме предприятие, което съхранява данните за клиентите си в CRM система, базирана на облак. Тези данни, макар и да не се използват активно, са ценни и трябва да бъдат защитени. Криптирането на данни в покой с помощта на силни алгоритми като AES-256 гарантира, че дори ако нападателят получи достъп до системата за съхранение, данните ще останат нечетими без съответния ключ за декриптиране.
От гледна точка на собственика на бизнеса мислете за данните в покой като за активи, съхранявани в сигурен трезор. Криптирането действа като заключващ механизъм на сейфа, като гарантира, че дори ако някой получи физически или цифров достъп до вашето хранилище, той не може да дешифрира данните без подходящия ключ.
Данни при пренос: Сигурност на информацията в движение
Данните в транзит са информация, която активно се прехвърля – независимо дали се движи през интернет, вътрешни мрежи или между части на облачна услуга. Този тип данни са особено изложени на риск от прихващане, което ги прави основна цел за кибератаки.
Защо трябва да криптирате едновременно
Криптирането както на данни в покой, така и на данни при пренос е от решаващо значение, защото всяко състояние е изправено пред различни заплахи. Данните в състояние на покой са изложени на риск от неоторизиран достъп, докато данните при пренос могат да бъдат прихванати или подправени. За да защитите напълно чувствителните си данни, трябва да разполагате със силно криптиране и за двете.
Чрез криптиране на данните в покой и при пренос можете значително да намалите риска от нарушаване на сигурността на данните и да осигурите съответствие със законите за защита на данните.
Добри практики за криптиране на данни
По-долу са изброени някои най-добри практики, за да се гарантира, че вашата стратегия за криптиране е ефективна:
Използвайте силни алгоритми за криптиране
Не всички алгоритми за криптиране са еднакво сигурни. Изберете алгоритми, които предлагат надеждна защита, като същевременно поддържат производителност.
- AES-256: Сигурността на криптирането зависи до голяма степен от силата на алгоритъма и дължината на ключа. Например, докато 128-битовото криптиране е подходящо за много приложения, 256-битовото криптиране, като AES-256, осигурява по-високо ниво на сигурност. AES-256 е изключително устойчив на атаки с груба сила поради огромния брой потенциални ключове (2^256), които ще са необходими на нападателите, за да се опитат да го разбият. Той осигурява силна сигурност с минимални компромиси по отношение на производителността и се използва от банки, правителствени агенции и технологични компании за криптиране на бази данни и записи на клиенти.
- RSA: RSA предлага надежден метод за криптиране с публичен ключ за пренасяне на данни или за цифрови подписи. Въпреки това, той обикновено е по-бавен от AES, което го прави най-подходящ за по-малки масиви от данни или сигурни комуникации. Обикновено се използва за защита на данни при пренос (например в SSL/TLS за уеб трафик) и за създаване на цифрови подписи.
Правилно управление на ключовете
Криптирането е толкова сигурно, колкото са сигурни практиките за управление на ключовете. Неправилното управление на ключовете за криптиране може да доведе до нарушаване на сигурността на данните, дори ако криптирането е силно.
- Сигурно съхранение на ключове: Съхранявайте ключовете в специални, сигурни среди, като например хардуерни модули за сигурност (HSM). HSM осигуряват физическа и логическа защита срещу кражба или подправяне.
- Ротация на ключовете: Периодично сменяйте ключовете, за да предотвратите дългосрочно излагане на риск. Компрометираните ключове са често срещана уязвимост и редовното им обновяване ограничава риска от пробиви.
- Контрол на достъпа: Ограничете достъпа до ключовете, като гарантирате, че само упълномощен персонал може да декриптира чувствителни данни. Въвеждането на строг контрол на достъпа гарантира, че ключовете се използват само от тези, които се нуждаят от тях за законни цели. Прочетете за подхода на нулево доверие, за да разберете как никога да не приемате доверие.
- Архивиране и възстановяване: Поддържайте сигурни резервни копия на ключовете за криптиране, за да предотвратите загубата на данни в случай на хардуерна повреда или други проблеми. Уверете се, че тези резервни копия са защитени и срещу неоторизиран достъп.
Криптиране на данни в покой и при пренос
Данните в състояние на покой включват файлове, съхранявани в бази данни, твърди дискове или облачни услуги, докато транзитните данни се отнасят до информацията, която се прехвърля по мрежи. И двете състояния са уязвими за нарушения, така че е изключително важно да се прилага последователно криптиране.
- Данни в покой: Използвайте криптиране на целия диск (FDE) или криптиране на ниво файл. Например прилагането на AES-256 криптиране към вашите системи за съхранение гарантира, че ако физическите устройства или сървъри бъдат компрометирани, данните остават недостъпни без ключа за криптиране.
- Пренасяне на данни: Защитете данните по време на прехвърляне, като използвате протоколи за криптиране като TLS. Те защитават данните, които се преместват между сървъри, потребители или външни страни, като предотвратяват прихващане и подправяне. Например TLS се използва широко в криптирането на уеб трафика за защита на прехвърлянето на данни между браузъри и уеб сървъри.
Приемане на криптиране „от край до край“ (E2EE)
E2EE гарантира, че данните остават криптирани по време на целия път от подателя до получателя, без да се декриптират на нито един междинен етап. Това ниво на криптиране е идеално за високочувствителни комуникации и често се използва в приложения за съобщения, финансови транзакции и здравни досиета.
Например, ако вашият бизнес се занимава с транзакции с клиенти, използването на криптиране от край до край не позволява на външни страни, включително доставчици на услуги, да виждат чувствителни данни.
Криптиране на резервни копия и архивирани данни
Често архивните копия и архивираните данни се пренебрегват, когато става въпрос за криптиране, но те остават също толкова уязвими за пробиви в данните. Криптирайте всички носители на резервни копия и архивирани файлове, за да се предпазите от неоторизиран достъп или възстановяване на данни от откраднат хардуер. Може да ви бъде от полза да прочетете и нашата статия за рисковете за сигурността на външните устройства.
Наблюдение и одит на съответствието с изискванията за криптиране
Поддържането на съответствие с изискванията за криптиране във вашите бизнес системи изисква непрекъснато наблюдение и одит.
- Одитите на криптирането: Редовно одитирайте криптираните системи, за да се уверите, че те функционират правилно и че протоколите за криптиране са актуални. Това е от решаващо значение в отраслите, регулирани от закони като GDPR и HIPAA, където компаниите трябва да докажат съответствие с изискванията за защита на данните.
- Регистриране и наблюдение: Внедрете инструменти, които наблюдават използването и достъпа до ключовете за криптиране, като например софтуер за предотвратяване на загубата на данни. Ако се открие необичайна дейност, например неуспешни опити за достъп до ключовете, могат да се задействат предупреждения и да се предприемат незабавни действия.
Обучение на служителите относно политиките за криптиране
Човешката грешка е често срещана слаба страна при предотвратяването на загуба на данни. Служителите трябва да разберат значението на криптирането и как да боравят с чувствителни данни.
Прочетете повече: Как да обучаваме служителите за защита на данните.
- Обучение: Осигурете редовни сесии за обучение относно най-добрите практики за защита на данните, включително криптиране, например как правилно да се криптират файловете и да се осигури сигурно предаване. Подчертайте рисковете от некриптиране на данни, включително потенциални нарушения на сигурността на данните, глоби и загуба на доверието на клиентите.
- Предотвратяване на фишинг: Тъй като фишингът остава много разпространена тактика за кражба на ключове за криптиране или получаване на неоторизиран достъп, обучете служителите да разпознават опитите за фишинг. Решенията за предотвратяване на загубата на данни (DLP) като тези на Safetica също могат да откриват подозрителни дейности и да предотвратяват излагането на криптирани данни на риск. Прочетете нашето изчерпателно ръководство за предотвратяване на фишинг.
Повишаване на сигурността с DLP решенията на Safetica
Въпреки че криптирането е мощен инструмент за защита на данните, разчитането само на него не е достатъчно. Криптирането трябва да бъде част от по-широка стратегия за сигурност, която включва контрол на достъпа, DLP решения и редовен мониторинг.
Софтуерът за предотвратяване на загубата на данни на Safetica предоставя цялостно решение, което интегрира криптирането с усъвършенствани функции за защита на данните, като гарантира, че бизнесът ви остава сигурен на всички фронтове.
Нашите DLP решения са разработени така, че да помагат на бизнеса да идентифицира, наблюдава и защитава чувствителни данни във всички крайни точки. Независимо дали сте загрижени за данни в покой, при пренос или в употреба, Safetica предлага надеждни инструменти, които могат да:
- Предотвратяват изтичането на данни: Софтуерът на Safetica непрекъснато следи потоците от данни във вашата организация, като идентифицира потенциални рискове, преди те да се превърнат в сериозни заплахи. Този проактивен подход към сигурността на данните помага за предотвратяване на случайни или злонамерени изтичания на данни.
- Подобряване на съответствието: С вградената поддръжка за съответствие Safetica опростява изпълнението на регулаторните изисквания, като GDPR, HIPAA и PCI DSS. Изчерпателните функции за докладване и одит на софтуера ви позволяват да докажете съответствието без усилие.
- Прилагане на политики за нулево доверие: Safetica поддържа принципите на нулево доверие, като позволява гранулиран контрол на достъпа и непрекъснато наблюдение на дейностите на потребителите, гарантирайки, че чувствителните данни са достъпни само за упълномощен персонал.
