公司聚集同態(tài)加密商業(yè)化應(yīng)用
創(chuàng)造性的提出了零泄露數(shù)據(jù)安全架構(gòu)
數(shù)據(jù)誕生采集是指數(shù)據(jù)從無到有的,從雜亂到有序,從分散到集中,從沒有業(yè)務(wù)意義到具有意義的一個過程。
數(shù)據(jù)采集階段處于數(shù)據(jù)整個生命周期的最前期,采集工作需要在安全的環(huán)境內(nèi)進行,否則會面臨安全性風(fēng)險,比如:
密碼賬號被竊取:如互聯(lián)網(wǎng)用戶注冊,市場調(diào)研員和銀行柜員等的數(shù)據(jù)錄入工作中,賬號密碼被黑客通過木馬病毒竊取或截荻。
個人隱私數(shù)據(jù)失竊: 互聯(lián)網(wǎng)用戶注冊,銀行柜員等的數(shù)據(jù)錄入過程中,數(shù)據(jù)被監(jiān)聽或截獲。
業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)被竊: 市場調(diào)研員對物價數(shù)據(jù)采集、科技工作者的研究工作、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備采集的數(shù)據(jù)等被竊取。
數(shù)據(jù)偽造篡改:市場調(diào)研員、銀行柜員等的錄入數(shù)據(jù)、物理設(shè)備采集數(shù)據(jù)被黑客篡改,導(dǎo)致存入數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)失真。
被木馬病毒遠程控制: 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、用戶電腦被遠程控制,造成數(shù)據(jù)丟失。
安全威脅: 偽造、篡改、監(jiān)聽
對于人工錄入的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和個人隱私等數(shù)據(jù)我們可以根據(jù)場景和數(shù)據(jù)類型對數(shù)據(jù)同態(tài)加密保護;
如果是用戶輸入登錄密碼等情景,可以通過盲加密和數(shù)據(jù)加擾來保護數(shù)據(jù)安全;
針對設(shè)備的采集,在傳感器端形成數(shù)據(jù)的第一時間就對數(shù)據(jù)加以保護,如通過在傳感器直連的安全芯片內(nèi)置算法對數(shù)值或字符型數(shù)據(jù)同態(tài)加密,對圖像視頻等超大量數(shù)據(jù)進行加擾或?qū)ΨQ加密,并用非對稱算法保護加擾因子和對稱秘鑰。
數(shù)據(jù)傳輸一是指數(shù)據(jù)通過外部互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進行傳輸,二是本地設(shè)備內(nèi)或設(shè)備之間的傳輸,三是設(shè)備內(nèi)應(yīng)用直接的傳輸比如進程間通信,很多攻擊行為都發(fā)生在數(shù)據(jù)的傳輸過程。
數(shù)據(jù)監(jiān)聽截獲: 密碼、個人隱私和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在傳輸過程中被黑客監(jiān)聽截獲。
數(shù)據(jù)偽造篡改: 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在傳輸過程中被偽造篡改。
重放攻擊: 密碼等敏感信息可能會遭到重放攻擊和中間人攻擊。
安全威脅: 篡改、重放、偽造、監(jiān)聽、中間人
數(shù)據(jù)在采集階段已經(jīng)進行加密加擾處理,在傳輸前為應(yīng)對重放攻擊等,需要在數(shù)據(jù)中加入隨機數(shù)或時間因子,并通過哈希保證數(shù)據(jù)完整少量數(shù)據(jù)可以用非對稱秘鑰如RSA、ECC、SM2等加密。
數(shù)據(jù)在之前采集階段如已經(jīng)進行同態(tài)加密,并通過摘要保證數(shù)據(jù)完整性,可直接用于傳輸,即使數(shù)據(jù)被截獲,黑客也無法獲取明文,并能應(yīng)對統(tǒng)計攻擊。
數(shù)據(jù)在采集階段已經(jīng)進行加擾或?qū)ΨQ加密處理,并且通過摘要保障數(shù)據(jù)完整,通過非對稱算法保障數(shù)據(jù)干擾因子和對稱秘鑰安全。
能被存儲是數(shù)據(jù)的特性,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中、緩存中的數(shù)據(jù)都可以被稱為存儲,但一般指數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)形式存放云平臺或本地服務(wù)器的物理硬盤上,用以滿足不同用戶的共享需求或簡單為在需要時提取。
數(shù)據(jù)存儲面臨兩個方面的安全風(fēng)險,一是數(shù)據(jù)丟失,二是數(shù)據(jù)泄露;
數(shù)據(jù)丟失一方面指因為自然或人為原因數(shù)據(jù)物理存儲介質(zhì)遭到破壞,另一方面是數(shù)據(jù)誤刪,所以重要數(shù)據(jù)的存儲一般都會有備份,比如“兩地三中心”的數(shù)據(jù)中心模式。
在此我們主要討論數(shù)據(jù)泄露。
拖庫攻擊: 敏感信息和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中被黑客拖庫,導(dǎo)致數(shù)據(jù)大量丟失。
網(wǎng)絡(luò)爬蟲: 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)(包括但不限于數(shù)字字符數(shù)據(jù)、視頻、圖片等)被黑客爬蟲攻擊,導(dǎo)致數(shù)據(jù)批量丟失。
數(shù)據(jù)篡改: 服務(wù)器被黑客攻破,導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)遭到篡改。
算法攻擊: 黑客拖庫,如果數(shù)據(jù)密文存儲,黑客可能對密文數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計攻擊等,以期破解數(shù)據(jù)密文。
安全威脅: 篡改、算法攻擊、網(wǎng)絡(luò)爬蟲、黑客拖庫
數(shù)據(jù)備份相對容易實現(xiàn),數(shù)據(jù)存儲防泄漏方案多種多樣,總體分為兩個方向,一是數(shù)據(jù)加密后存儲,二是對數(shù)據(jù)加強防控,比如強身份認證和訪問控制,防病毒等。
密碼經(jīng)過采集過程加擾,傳輸加密,服務(wù)端經(jīng)過解密還原可還原成明文密碼,但往往因安全和業(yè)務(wù)需求,服務(wù)端只存放密碼密文,如密碼的哈希值等,這時傳輸回來的密碼可經(jīng)過轉(zhuǎn)加密為需要的存儲格式。
數(shù)值和字符型數(shù)據(jù)在之前已經(jīng)經(jīng)過同態(tài)加密(可以防止統(tǒng)計攻擊),圖片和視頻等數(shù)據(jù)也經(jīng)過加擾和加密,可將傳輸回來的密文直接存儲于數(shù)據(jù)庫中。
數(shù)據(jù)的意義就在于使用,沒有使用價值的數(shù)據(jù)是沒有價值的,所有數(shù)據(jù)生命周期的其他階段最終都是為使用服務(wù),數(shù)據(jù)使用可以分為兩種形式,一種是以數(shù)據(jù)本身為操作對象,比如對數(shù)據(jù)的比較,計算等操作。二是借助數(shù)據(jù),但操作對象本身不是借助數(shù)據(jù)的本身,比如借助電話號碼打電話,操作對象是手機。
數(shù)據(jù)在使用過程中被泄露是最常見的泄露方式:
重放、中間人攻擊: 密碼類數(shù)據(jù)的作用是身份認證,即使密碼以密文形式使用也容易發(fā)生重放攻擊和中間人攻擊
數(shù)據(jù)竊取: 比如數(shù)據(jù)在用戶查看或觀看時或以其他方式接觸時被竊?。ㄍㄟ^復(fù)制或筆記、大腦記錄等),數(shù)據(jù)在進行統(tǒng)計計算使用時如果是以明文方式則容易被木馬病毒等竊取
算法攻擊: 敏感數(shù)據(jù)即使被加密使用(如密碼等),也可能遭到黑客通過攻破加密算法獲取數(shù)據(jù)明文。
安全威脅: 竊取、重放、中間人、算法攻擊
對于密碼通過加密和引入挑戰(zhàn)碼、隨機數(shù)或時間因子等方式防止重放;
對于數(shù)值類數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、計算和字符類數(shù)據(jù)的查詢等使用由于在之前已經(jīng)進行同態(tài)加密,可直接密文使用,除了效率會降低,使用結(jié)果等于相應(yīng)明文,使用者不接觸原始明文,最大限度保障數(shù)據(jù)安全。
對于圖片視頻,或其他數(shù)據(jù)的查看類使用需要解密。
對于借助數(shù)據(jù)類,數(shù)據(jù)是必須能見到明文的,暫不討論。
數(shù)據(jù)交換(交易)是數(shù)據(jù)的一個重要應(yīng)用場景,即所有者將數(shù)據(jù)共享給使用者。
數(shù)據(jù)交易目前主要有兩種方式,一是地下黑灰產(chǎn),黑客盜取用戶數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)出售給各種營銷機構(gòu)、詐騙團伙等,這也是造成全球范圍內(nèi)連續(xù)不斷的數(shù)據(jù)泄露事件發(fā)生的主要原因;二是通過合法的大數(shù)據(jù)交易所或交易平臺進行數(shù)據(jù)交易,如貴陽大數(shù)據(jù)交易所等,每類交易所都有自己的交易規(guī)則,但并未對一些共性問題,比如隱私問題,數(shù)據(jù)重復(fù)銷售問題等給出有公信力的解決方案,同時數(shù)據(jù)所有權(quán)問題不清也制約了行業(yè)的發(fā)展。
黑客拖庫: 敏感信息和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中被黑客通過木馬病毒或漏洞進行拖庫攻擊,導(dǎo)致數(shù)據(jù)大量丟失。
網(wǎng)絡(luò)爬蟲: 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)(包括但不限于數(shù)字字符數(shù)據(jù)、視頻、圖片等)被黑客爬蟲攻擊,導(dǎo)致數(shù)據(jù)批量丟失。
業(yè)務(wù)安全: 敏感信息泄露、數(shù)據(jù)容易遭受二次交易,無法保障所有者的數(shù)據(jù)所有權(quán)。
安全威脅: 黑客拖庫、網(wǎng)絡(luò)爬蟲、業(yè)務(wù)安全
通過將數(shù)據(jù)同態(tài)加密后進行交易和共享,保障了數(shù)據(jù)所有者的數(shù)據(jù)所有權(quán),數(shù)據(jù)使用者無法得知原始明文,只能使用密文數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)使用者只擁有數(shù)據(jù)的“使用權(quán)”,同時在保障數(shù)據(jù)權(quán)屬基礎(chǔ)上還能防止黑客各種形式的攻擊。
數(shù)據(jù)銷毀的目的是不再能給用戶提供服務(wù),也不能夠通過數(shù)據(jù)恢復(fù)找回數(shù)據(jù),比如銷毀數(shù)據(jù)的硬盤,清空內(nèi)存等。
如果只是簡單將數(shù)據(jù)從硬盤刪除,數(shù)據(jù)是能被恢復(fù)的。
安全威脅: 數(shù)據(jù)恢復(fù)
對于明文數(shù)據(jù)的銷毀需從物理上銷毀,或重寫覆蓋存儲明文數(shù)據(jù)的全部物理介質(zhì)。
如果數(shù)據(jù)是密文存儲,可能通過銷毀密文數(shù)據(jù)或通過秘鑰管理系統(tǒng)銷毀秘鑰的方式進行數(shù)據(jù)銷毀;同時需要確保秘鑰沒有其他備份。