De rol van beveiligingsmodules voor betalingshardware bij het voorkomen van datalekken

Datalekken vormen een constante dreiging; aanvallers zijn voortdurend op zoek naar manieren om gegevens te onderscheppen en bedrijven af ​​te persen . Hardware Security Modules , ofwel HSM's, zijn een waardevol hulpmiddel in het arsenaal van uw organisatie voor het beveiligen van gevoelige gegevens. Kort gezegd slaan HSM's cryptografische sleutels op die worden gebruikt om gegevens te versleutelen. We zullen ook ingaan op betalings-HSM's en hoe hun uitgebreide, specifieke functionaliteit werkt om betalingsinformatie te beschermen tegen onderschepping of diefstal.

Wat is een HSM?

HSM's, ofwel hardwarebeveiligingsmodules, zijn apparaten die worden gebruikt om sleutels te beschermen en cryptografische bewerkingen uit te voeren in een fraudebestendige, beveiligde omgeving. Hoewel sommige HSM's sleutels op afstand opslaan, zijn deze sleutels versleuteld en onleesbaar. Alleen de HSM kan deze sleutels intern ontsleutelen en gebruiken. Door deze cryptografische sleutels te gebruiken om gegevens te versleutelen binnen de beveiligde hardwareomgeving van de HSM, zijn de versleutelde of ontsleutelde gegevens beschermd tegen aanvallen van buitenaf.

Hoewel encryptie geen HSM vereist, moeten encryptieschema's die geen HSM's gebruiken, bepaalde problemen aanpakken. Laten we deze bespreken en verkennen, zodat we beter begrijpen waar een HSM voor is en wie er een zou moeten gebruiken.

1. Gegevens in rust moeten worden versleuteld.
2. Gegevens die worden verzonden, kunnen risico's lopen.
3. Het decoderen van gegevens voor gebruik vormt een aanvalspunt.
4. Sleutels moeten apart worden bewaard van de gegevens die ze beschermen.
5. Om aan verschillende normen voor beveiliging te voldoen, moet scheiding van rollen/taken worden afgedwongen

Gegevens in rust moeten gecodeerd zijn

Mogelijk is de meest fundamentele use case van elk beveiligingsplatform of elke applicatie de encryptie van data in rust. Om te voorkomen dat een database vol gevoelige informatie openbaar wordt, moet de database versleuteld zijn. Dit betekent dat eenvoudige toegang niet voldoende is om de informatie in de database te verkrijgen. In plaats van het bestand simpelweg te versleutelen, is het echter veel beter om elk item in de database te versleutelen. Dit verkleint het aanvalsrisico en verbetert de prestaties bij kleinere bewerkingen die slechts één item uit een database vereisen.

Gegevens die onderweg zijn, kunnen risico lopen

Bovenstaande beheert data in rust, maar om de data uiteindelijk te kunnen gebruiken, moet deze op een gegeven moment worden ontsleuteld. Het aantal momenten waarop deze data wordt blootgesteld, kan worden geminimaliseerd.

Maar wanneer een applicatie standaard een eindpunt vereist dat niet noodzakelijkerwijs zo geïsoleerd of vertrouwd kan worden als de locatie van de database, zijn de gegevens tijdens de overdracht kwetsbaarder dan de gegevens in rust. Deze verhoogde kwetsbaarheid vormt een extra reden om gegevens tijdens de overdracht te beperken. Door een HSM te gebruiken om sleutels op te slaan die de inhoud van een database versleutelen, worden de ongecodeerde gegevens nooit blootgesteld aan interne aanvallen. Een medewerker of aanvaller die in het datacenter is ingebroken, zou nooit de inhoud van de gevraagde database kunnen zien, die gevoelige informatie zoals creditcardnummers kan bevatten.

Het decoderen van gegevens voor gebruik vormt een aanvalspunt

Wanneer gegevens worden gedecodeerd voor gebruik, zijn ze inherent kwetsbaar, zelfs wanneer ze alleen in het geheugen zijn opgeslagen. Door een machine te bieden die bestand is tegen sabotage en die gebruikers en aanvallers niet kunnen openen, zullen zelfs gebruikers nooit de inhoud van de sleutels of bestanden te weten komen als de applicatie dat vereist. Deze extra laag hardwarebeveiliging onderscheidt een HSM van de taken die een gewone computer uitvoert.

Sleutels moeten apart worden bewaard van de gegevens die ze beschermen

Om een ​​database goed te beveiligen, is het belangrijk om de sleutels te scheiden van de gegevens die ze beschermen. Als een database versleuteld is, maar de sleutel in dezelfde directory is opgeslagen, kan de database net zo goed niet versleuteld zijn. De enige beveiliging die encryptie biedt, is de vereiste dat twee componenten van verschillende locaties op dezelfde locatie moeten worden samengevoegd om toegang te krijgen tot de informatie.

Maar wanneer de sleutels te moeilijk toegankelijk of te gebruiken zijn, vormt dit een probleem voor geautomatiseerde, grootschalige applicaties. HSM's bieden een omgeving waarin de sleutels apart van de host van de database kunnen worden opgeslagen, maar toch gemakkelijk toegankelijk blijven. Geautoriseerde applicaties kunnen de sleutels gebruiken door de versleutelde gegevens door te geven aan de HSM, en indien nodig kunnen er binnen de HSM bewerkingen op de gegevens worden uitgevoerd.

Het afdwingen van scheiding van rollen en taken om te voldoen aan beveiligingsnormen

Hoewel verschillende applicaties aan verschillende normen moeten voldoen, is een gemeenschappelijke norm de scheiding van rollen en taken. Deze norm verwijst naar het concept dat gebruikers alleen het minimale toegangsniveau mogen hebben dat nodig is om hun taken uit te voeren. Een clientapplicatie die bijvoorbeeld een handtekening verifieert , mag geen sleutel hebben die gebruikt is om een ​​bestand te ondertekenen . Dit beschermt de sleutel tegen misbruik door aanvallen zoals code-injectie. HSM's kunnen clientrechten per client beperken.

HSM's kunnen ook de vereiste van een quorum afdwingen om bepaalde bewerkingen uit te voeren. Dit betekent dat een enkele gebruiker niet het recht heeft om de bewerking uit te voeren zonder de aanwezigheid en goedkeuring van een bepaald aantal andere gebruikers binnen het quorum. De mogelijkheid van HSM's om, waar nodig op fysiek niveau, deze scheiding van taken af ​​te dwingen, is een van de belangrijkste voordelen van het gebruik van een HSM.

Betalings-HSM's

Payments HSM's zijn gespecialiseerde HSM's die specifieke bewerkingen uitvoeren voor de betaalsector. Deze bewerkingen zijn gekoppeld aan bewerkingsspecifieke sleutels, zoals zone-pincodes en zone-hoofdsleutels.

Een zonepinsleutel is beperkt tot pinvertaalbewerkingen. Dit verschilt aanzienlijk van een sleutel in een reguliere HSM, die doorgaans diverse basisfuncties kan uitvoeren. Basisfuncties omvatten encryptie, decryptie, verificatie van handtekeningen, enz. De sleutels in een betalings-HSM kunnen deze basis- of basisbewerkingen meestal niet uitvoeren en hebben in plaats daarvan specifieke, meerstapsbewerkingen op hoog niveau.

Bij betalingsverwerking kan één transactie meerdere van deze geavanceerde bewerkingen vereisen, zoals pincodevertaling. Het handmatig programmeren van de bewerking uit meerdere encryptie-/decryptiebewerkingen zou daarom niet alleen onpraktisch zijn, maar zou ook een aanvalsrisico of beveiligingsrisico tussen bewerkingen kunnen vormen. Zonder het gebruik van een speciaal ontworpen betalings-HSM is er een verhoogd risico op sleutelmisbruik. Door alle sleutels aan specifieke bewerkingen te koppelen en ervoor te zorgen dat alle code in de HSM in één geavanceerde bewerking wordt uitgevoerd, wordt het aanvalsrisico geminimaliseerd en wordt sleutelmisbruik voorkomen.

Voorbeeldtoepassing: Pintranslatie

Pincodevertaling is een veelvoorkomende handeling in de betalingssector. Het is essentieel dat een pincode veilig en versleuteld wordt verzonden wanneer deze wordt ingevoerd bij een geldautomaat of POS-systeem. Een rechtstreekse verbinding met uw bank is echter onpraktisch en niet hoe de betalingswereld werkt. Pincodevertalingsservers beschermen de pincode continu terwijl deze van punt tot punt van eigenaar wisselt, totdat deze de bank bereikt om te controleren of de pincode correct is. Pincodevertalingssleutels zijn vergrendeld om deze handeling te kunnen uitvoeren. De betrokken sleutels decoderen en versleutelen de verplaatste pincode in één handeling, allemaal binnen de grenzen van de betalings-HSM.

De betalingsindustrie

Betalingsverwerking is een omgeving met unieke uitdagingen, uitdagingen die in veel gevallen verschillen van de problemen die een standaard HSM direct kan oplossen. Betalings-HSM's beschikken echter niet alleen over de oplossingen voor deze uitdagingen, maar ook over een toolbox aan processen om betalingsverwerking veilig, eenvoudig en efficiënt te maken. De betalingssector breidt zich snel uit en is alomtegenwoordig in het bedrijfsleven. Om succesvol te zijn in de betalingssector, is een goed netwerk van klanten essentieel.

In dit geval zijn de klanten de financiële instellingen namens wie uw organisatie deze transacties uitvoert. Zonder hun vertrouwen kan uw bedrijf helemaal niet in de sector opereren. Beveiliging is daarom van het grootste belang. Eén misstap kan permanente of langdurige gevolgen hebben voor de klanten die de financiële instellingen bedienen. Deze instellingen zullen waarschijnlijk geen risico nemen door samen te werken met een organisatie die eerder significante fouten heeft gemaakt. 

Gegevensdoorbraken

Datalekken vormen een constante bedreiging in elke branche. Consumenten vertrouwen erop dat bedrijven hun gegevens beschermen en staan ​​vaak niet stil bij de gevolgen of de mogelijkheid dat hun gegevens niet beschermd zijn. Bij grootschalige, spraakmakende aanvallen kan de reputatieschade voor bedrijven jaren, zo niet decennia, aanhouden.

Encryptie dient als primaire beschermer van consumentengegevens. Zelfs als een aanvaller toegang krijgt tot een database, beschermt encryptie de inhoud van de database tegen lekken of misbruik. Omdat er altijd ruimte is voor menselijke fouten of interne kwaadwillenden, is geen enkel bedrijf volledig immuun voor datalekken. Met de juiste maatregelen kunnen datalekken echter zeer zeldzaam en moeilijk te voorkomen zijn. 

Verschillende soorten datalekken

Hoewel uw organisatie potentieel aan veel verschillende soorten aanvallen kan worden blootgesteld, vallen veelvoorkomende datalekken doorgaans in een paar categorieën. Man-in-the-middle-aanvallen richten zich op het onderscheppen van gegevens of het imiteren van endpoints. De aanvaller kan gebruikersinformatie verzamelen, waardoor uw klanten gevaar lopen. Code-injectieaanvallen kunnen ernstiger zijn en in een kortere tijd meer schade aanrichten. Door kwaadaardige code uit te voeren, kunnen aanvallers gegevens compromitteren of databases stelen en de informatie naar een externe locatie verzenden. De grootste bedreiging voor gebruikersgegevens betreft meestal medewerkers binnen de organisatie; het lekken van gegevens, vaak per ongeluk, vormt een enorm risico voor de reputatie van uw organisatie. Versleuteling met behulp van HSM's helpt al deze aanvallen te voorkomen door de gegevens onbruikbaar te maken.

Datalekken in de betalingssector

Als er een datalek plaatsvindt bij een organisatie in de betalingssector, kunnen aanvallers de communicatie onderscheppen en informatie verkrijgen, variërend van pincodes van klanten tot creditcardnummers en andere belangrijke accountgegevens. Met toegang tot deze privésleutels kan een aanvaller deze informatie gemakkelijk verkrijgen zonder dat uw organisatie zich ervan bewust is dat de informatie is gecompromitteerd. Om deze redenen zijn HSM's noodzakelijk voor de betalingssector.

Alleen HSM's kunnen sleutels op de juiste manier beveiligen in een specifieke hardwareomgeving en het noodzakelijke beleid afdwingen om die sleutels te beschermen tegen aanvallen of misbruik. Om te voldoen aan de PCI-DSS -standaard worden betaal-HSM's dan ook sterk aanbevolen. Bepaalde FIPS- complianceniveaus vereisen bovendien het gebruik van een HSM voor het opslaan van sleutels. Investeren in een HSM helpt u niet alleen om aan deze standaarden te voldoen, maar minimaliseert ook het aanvalsoppervlak en beschermt uw bedrijf adequaat tegen datalekken.

Conclusie

Kortom, HSM's beschermen consumentengegevens door te fungeren als een beveiligde box waaruit privésleutels niet ontsnappen. Betalings-HSM's gaan nog een stap verder door de rol van deze sleutels af te dwingen en bewerkingen te beperken tot branchespecifieke functies op hoog niveau die binnen de HSM worden uitgevoerd. Door op deze manier te werken, kunnen transacties veilig en betrouwbaar worden verwerkt zonder snelheidsverlies. Het aanvalsoppervlak is minimaal en het voldoen aan veranderende standaarden is veel economischer dan het ontwikkelen van nieuwe code voor elke bewerking. De implementatie van een betalings-HSM zal het risico op datalekken aanzienlijk verkleinen en er vrijwel zeker van zijn dat eventuele gelekte gegevens zich in een staat bevinden waarin aanvallers er geen gebruik van kunnen maken.