10 phương pháp tốt nhất để quản lý khóa mã hóa và bảo mật dữ liệu

Mã hóa là một trong những biện pháp an toàn hàng đầu cho dữ liệu. Đảm bảo nó luôn an toàn có nghĩa là bạn cần biết các phương pháp hay nhất về quản lý khóa mã hóa.

Hiện nay, lượng dữ liệu mà các tổ chức khai thác và quản lý chiếm một tỷ lệ cực kỳ lớn. Mức độ lớn của dữ liệu có giá trị đối với các tổ chức và ở mức độ lớn, nó thường được bảo mật. Do đó, việc bảo vệ dữ liệu khỏi bàn tay của tội phạm mạng đương nhiên phải là một trong những mục tiêu chính của các tổ chức xử lý dữ liệu. 

Do đó, mã hóa dữ liệu đóng một vai trò quan trọng trong quá trình này. Mã hóa cho phép dữ liệu trở nên vô dụng nếu nó rơi vào tay kẻ xấu. Khóa mã hóa là cổng để truy cập dữ liệu.

Các khóa mã hóa được chia thành hai loại: đối xứng và không đối xứng. Một khóa đối xứng được sử dụng cho dữ liệu ở trạng thái nghỉ và sử dụng cùng một khóa để mã hóa và giải mã dữ liệu. Mặt khác, các khóa không đối xứng được sử dụng cho dữ liệu đang chuyển động và dựa trên cả khóa công khai và khóa riêng có liên quan, nhưng riêng biệt.

Việc quản lý các khóa mã hóa này cũng phải là mối quan tâm hàng đầu của các tổ chức. Nếu khóa mã hóa bị đánh cắp cùng với dữ liệu được mã hóa, thì mã hóa hầu như không có tác dụng. Và vì vậy, mọi tổ chức phải đẩy mạnh và tuân theo một số thực hành để đảm bảo quản lý thích hợp các khóa mã hóa.

Dưới đây là 10  phương pháp hay nhất về quản lý khóa mã hóa đang được sử dụng mà bạn có thể áp dụng cho công việc hoặc doanh nghiệp của bạn 

1. Kích thước và thuật toán khóa mã hóa

Khi nói về khóa mã hóa, việc chọn đúng thuật toán và kích thước khóa là điều quan trọng hàng đầu. Một số yếu tố có tác dụng ở đây, đó là yếu tố sử dụng, tuổi thọ, hiệu suất và quan trọng nhất là khía cạnh bảo mật. Độ nhạy của dữ liệu sẽ xác định độ dài của khóa, có thể là kích thước khóa 128/256 bit đối với AES hoặc đối với RSA – 2048 và 4096 bit. Đồng thời, các phím quá dài cũng có thể dẫn đến các vấn đề về hiệu suất.

Nhanh nhẹn là một thuộc tính rất quan trọng khác cần có, vì nó cho phép thay đổi các thuật toán và khóa theo thời gian. Theo thời gian, các thuật toán có xu hướng ngày càng yếu đi và do đó, điều quan trọng là có thể thay đổi các khóa mã hóa theo thời gian. Hỗ trợ cho nhiều tiêu chuẩn về mặt thuật toán cũng có thể được xem xét, vì điều này có thể được yêu cầu trong trường hợp mua lại hoặc sáp nhập, khi các tổ chức khác sử dụng các tiêu chuẩn mã hóa khác nhau. Hơn nữa, việc sử dụng các phím không đối xứng cho dữ liệu đang chuyển động và các phím đối xứng cho dữ liệu ở trạng thái nghỉ cũng được khuyến khích.

2. Tập trung hóa hệ thống quản lý chính

Các tổ chức có xu hướng sử dụng hàng trăm hoặc thậm chí hàng nghìn khóa mã hóa. Việc lưu trữ đúng cách và an toàn các khóa này có thể trở thành một vấn đề lớn, đặc biệt khi bạn yêu cầu quyền truy cập vào các khóa đó ngay lập tức. Do đó, cần có một hệ thống quản lý khóa tập trung.

Thực tiễn tốt nhất cho một tổ chức là có một dịch vụ quản lý khóa nội bộ. Tuy nhiên, đôi khi điều này có thể không thực hiện được và việc sử dụng các dịch vụ của bên thứ ba có thể được áp dụng cho một cách tiếp cận phức tạp hơn. Các khóa như vậy thường được lưu trữ khỏi dữ liệu được mã hóa. Điều này đóng vai trò là một lợi thế bổ sung trong trường hợp vi phạm dữ liệu, vì các khóa mã hóa không có khả năng bị xâm phạm.

Quá trình tập trung cũng có lợi về mặt xử lý, vì quá trình mã hóa-giải mã diễn ra cục bộ, nhưng việc lưu trữ, luân chuyển, tạo, v.v. diễn ra xa vị trí thực của dữ liệu.

3. Lưu trữ an toàn

Xem xét rằng các khóa mã hóa thường là mục tiêu của tội phạm mạng và những kẻ tấn công, nên có một mô-đun bảo mật phần cứng (HSM) để lưu trữ chúng là một lựa chọn tốt. Việc sử dụng HSM đảm bảo sự bảo vệ được tổ chức một cách logic và mạnh mẽ. 

• Một tổ chức cũng phải có kế hoạch về an ninh vật lý:

• Giới hạn kiểm soát truy cập vật lý đối với các hệ thống quan trọng.

• Duy trì các biện pháp an toàn phòng cháy chữa cháy.

• Đảm bảo tính toàn vẹn của cấu trúc, trong trường hợp có các nguy cơ tự nhiên.

• Bảo vệ khỏi các tiện ích (chẳng hạn như hệ thống sưởi ấm hoặc điều hòa không khí) có thể gây ra sự cố.

4. Sử dụng Tự động hóa

Việc sử dụng quản lý khóa thủ công không chỉ tốn thời gian như một quy trình mà còn dẫn đến khả năng xảy ra sai sót, nếu xét đến yếu tố khả năng mở rộng tại các tổ chức lớn. Một cách thông minh để quản lý điều này là sử dụng tự động hóa. Ví dụ: sử dụng tự động hóa để tạo, xoay và gia hạn khóa sau một số thời gian nhất định có thể là một phương pháp rất tốt nên áp dụng.

5. Nhật ký truy cập và kiểm tra

Các khóa mã hóa chỉ được truy cập bởi những người yêu cầu. Điều này có thể được xác định trong quy trình quản lý khóa tập trung sao cho nó chỉ cho phép người dùng được phép truy cập. Ngoài ra, bắt buộc không được chỉ có một người dùng có quyền truy cập duy nhất vào khóa vì điều này sẽ tạo ra vấn đề nếu người dùng xảy ra mất thông tin đăng nhập của họ hoặc mọi thứ bị hỏng bằng cách nào đó.

Hơn nữa, nhật ký kiểm tra là một phần quan trọng khác của quản lý khóa mã hóa. Nhật ký phải ghi chi tiết lịch sử của từng khóa, có thể là tạo, xóa và chu kỳ sử dụng của nó. Tất cả các hoạt động liên quan đến các khóa như vậy đều phải được ghi lại liên quan đến hoạt động của nó, cái gì đã truy cập vào nó và khi nào nó đã truy cập vào khóa nói trên. Đây là một phương pháp hay nhằm đáp ứng hai nhu cầu, một cho phần tuân thủ và thứ hai, để điều tra xem có bất kỳ khóa nào bị xâm phạm hay không. Phân tích và báo cáo của họ định kỳ cũng là một quá trình có lợi

6. Khả năng dự phòng

Việc mất khóa mã hóa về cơ bản có nghĩa là dữ liệu mà nó bảo vệ sẽ không thể khôi phục được. Do đó, cần phải có một phương tiện sao lưu khóa mạnh mẽ. Điều này đảm bảo sự sẵn có của các chìa khóa bất cứ khi nào được yêu cầu.

Một điểm khác cần lưu ý ở đây là các khóa đã sao lưu cũng phải được mã hóa bằng cách sử dụng các tiêu chuẩn mã hóa thích hợp để đảm bảo bảo vệ chúng.

7. Quản lý vòng đời khóa mã hóa

Mỗi khóa mã hóa có tuổi thọ. Vòng đời làm việc của khóa phải được quản lý đúng cách bằng cách thực hiện theo các bước được đề cập bên dưới.

Thế hệ chìa khóa

Khóa được tạo phải có tỷ lệ phần trăm ngẫu nhiên rất cao. Sử dụng trình tạo số ngẫu nhiên được chứng nhận NIST đáng tin cậy luôn được khuyến khích.

Xoay chìa khóa

Một vấn đề phức tạp phát sinh đối với các tổ chức là trong thời gian hết hạn hoặc thay đổi khóa mã hóa. Đây là lúc bắt buộc phải giải mã và sau đó mã hóa lại tất cả dữ liệu.

Tuy nhiên, việc sử dụng một cấu hình khóa cho mọi tệp hoặc dữ liệu được mã hóa có thể hữu ích. Cấu hình khóa cho phép người ta xác định các tài nguyên mã hóa để giải mã cơ sở dữ liệu. Khi khóa hết hạn, cấu hình khóa sẽ xử lý quá trình mã hóa bằng khóa mới. Đối với dữ liệu hiện có, nó xác định khóa thực tế.

Nghỉ hưu chìa khóa

Một khóa sẽ bị xóa vĩnh viễn khi nó không còn được sử dụng nữa. Nó làm giảm việc sử dụng các phím không sử dụng và bảo vệ hệ thống.

8. Tích hợp bên thứ ba

Các tổ chức chắc chắn sẽ sử dụng các thiết bị bên ngoài. Chúng sẽ được trải rộng trên mạng để thực hiện các chức năng của chúng. Tuy nhiên, các thiết bị như vậy có xu hướng không tương tác nhiều với cơ sở dữ liệu. Vì vậy, để kích hoạt chức năng của chúng, các phương pháp mã hóa được chọn phải tương thích về bản chất, đối với các ứng dụng của bên thứ ba mà chúng tương tác.

Những rủi ro lớn nhất với việc tích hợp API của bên thứ ba là SQL Injection,  cross site scripting, từ chối dịch vụ, giả mạo, mã phần mềm độc hại và nhiều hơn nữa. Vì vậy, bảo mật API có thể là một vấn đề lớn. Trong tình huống quan trọng này, Nền tảng quản lý API có thể giúp chúng ta giải tỏa. Các nền tảng này cung cấp các tính năng giám sát, phân tích, cảnh báo, quản lý vòng đời (API) để đảm bảo an toàn và bảo mật cho doanh nghiệp của bạn. Một số công cụ quản lý API phổ biến là Google Apigee, IBM API Connect, Amazon API Gateway và Azure API Gateway.

9. Nguyên tắc của Đặc quyền Ít nhất

Nguyên tắc về đặc quyền ít nhất nêu rõ rằng các tổ chức chỉ phải cung cấp quyền quản trị trên cơ sở vai trò của người dùng. Điều này hạn chế việc gán quyền quản trị cho các ứng dụng và trong quá trình này, làm giảm khả năng tiếp xúc với các mối đe dọa bên trong và bên ngoài. Bằng cách hạn chế truy cập và tuân theo cách tiếp cận kiểm soát truy cập dựa trên vai trò, người ta có thể hạn chế khả năng thiệt hại tiềm ẩn.

Nguyên tắc đặc quyền ít nhất này cũng được áp dụng cho tất cả các ứng dụng phần mềm được kết nối, hệ thống, thiết bị và các công cụ không phải của con người. Để thực hiện nguyên tắc đặc quyền ít nhất một cách hiệu quả, một hệ thống quản lý và kiểm soát tập trung là rất cần thiết. Hệ thống kiểm soát đặc quyền tập trung sẽ giảm bớt “sự leo thang đặc quyền” và đảm bảo mức độ truy cập tối thiểu đối với các thực thể con người và không phải con người.

10. Chấm dứt khóa

Khả năng thu hồi và chấm dứt khóa là điều cần thiết đối với bất kỳ tổ chức nào. Điều này phần lớn được áp dụng khi dữ liệu bị xâm phạm và khi làm như vậy. Người dùng trái phép bị từ chối khả năng có khóa để truy cập dữ liệu nhạy cảm.

Hệ thống quản lý khóa mã hóa tập trung và hiệu quả cho phép tổ chức cải thiện hiệu suất, đảm bảo tuân thủ và trên hết là giảm thiểu rủi ro ở mức độ lớn. Mặc dù có một số tùy chọn kết hợp và kết hợp để có được sự phù hợp nhất cho một tổ chức, nhưng nó phải là một lựa chọn phù hợp nhất với tình trạng trước mắt và tương lai của một tổ chức. 

Hy vọng bài viết này sẽ giúp bạn hiểu được các phương pháp hay nhất và khám phá những điều mới. Nếu như bạn muốn tìm hiểu rõ hơn về các phương pháp bảo vệ dữ liệu an toàn và cách thực hiện chúng thì đừng bỏ qua những khóa học tại SaigonCTT nhé! 

Lịch khai giảng các chương trình đạo tạo tại SaigonCTT

Khóa CompTIA Security+

Lịch học thứ 2-4-6 (18h30-21h00)

Khai giảng ngày 29/03/2022
Khóa Certified Ethical Hacker V11

Lịch học thứ 7 hàng tuần (13h00 -17h00)

Khai giảng ngày 26/03/2022