Was sind Hardware-Sicherheitsmodule (HSM)? Warum verwenden und wie funktioniert es?

Heutzutage sammeln und speichern Unternehmen sensible Daten von Kunden wie Kreditkarteninformationen, Bankdaten, Krankenakten usw. Der Missbrauch dieser hochsensiblen Daten könnte zu einem digitalen Weltuntergang führen. Diese Informationen über Kunden werden häufig in Geräten und auf Servern gespeichert.

Manchmal werden sogar die verschlüsselten Daten durchgesickert, weil der private Schlüssel gestohlen oder gehackt wird. Aus diesem Grund benötigen Unternehmen Hardware-Sicherheitsmodule (HSM), um Daten vor Lecks oder Manipulationen zu schützen.

Die Gewährleistung der Datensicherheit geht weit über die Einhaltung staatlicher Vorschriften hinaus. Es ist heute der Schlüssel zum Erfolg und sogar eine robuste Marketingstrategie für viele Unternehmen.

Zum Beispiel erhielt WhatsApp eine enorme Gegenreaktion, als es seine Datenschutzrichtlinie im Januar 2021 änderte. Die Datensicherheit ist für das Überleben von IT-Unternehmen wichtiger geworden als alles andere.

Was sind Hardware-Sicherheitsmodule (HSM)?

Das Hardware-Sicherheitsmodul (HSM) ist ein kryptografisches Hardwaresystem, das zur Durchführung von Verschlüsselungs- und Entschlüsselungsvorgängen in einer hochsicheren Umgebung entwickelt wurde.

Es fungiert als unschätzbare Ressource für die Durchführung aller Arten von kryptografischen Operationen, ohne sie einem Netzwerk auszusetzen, das anfällig für Hacking-Versuche durch Malware oder andere bösartige Softwareprogramme ist. HSM kann ein dediziertes Hardwaresystem, eingebaute Hardware oder einfach nur ein Plugin-Gerät sein.

HSM hat wiederholt seine Fähigkeit bewiesen, digitale Schlüssel, digitale Signaturen und andere verschlüsselte Dokumente zu sichern und zu verwalten. Es führt die Verschlüsselung und Entschlüsselung von Dokumenten durch, um ein Höchstmaß an Vertraulichkeit und Schutz zu gewährleisten.

Das Hardware-Sicherheitsmodul (HSM) wird in Banken und anderen Branchen häufig zur Sicherung von Informationen wie Krankenakten und Kreditkartennummern eingesetzt. Der Preis für Hardware-Sicherheitsmodule hängt von den Anforderungen einer Organisation ab. In einem Zeitraum, in dem Digital Signature Software mehrere hundert eSignaturen verifiziert, könnte HMS Hunderte und Tausende davon authentifizieren.

Warum sollten Sie ein Hardware-Sicherheitsmodul (HSM) verwenden?

HSM ist eine isolierte kryptografische Engine, die kryptografische Schlüssel für verschiedene Zwecke sichern, generieren und verwalten kann. Die Nutzung von HSMs ist praktisch unbegrenzt, je nach Bedarf und Umfang des Betriebs. Das Hardware-Sicherheitsmodul in einer Organisation kann verwendet werden, um:

• Schützen Sie Hardwaregeräte vor unbefugtem Zugriff oder Penetrationsangriffen
• Reduzieren Sie die Anzahl der Sicherheitsvorfälle im Zusammenhang mit verlorenen oder gestohlenen Token
• Stellen Sie die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften in Bezug auf die Datensicherheit wie HIPAA, eIDAS, UIDAI usw. sicher.
• Trennen Sie kryptografische Funktionen von regulären Vorgängen
• Autorisieren und authentifizieren Sie die kritische kryptografische Übertragung
• Stellen Sie den Schutz kryptografischer Schlüssel sicher
• Löschen Sie private Schlüssel dauerhaft, um sicherzustellen, dass sie nicht wiederhergestellt werden

Die HSMs können verwendet werden, um Daten zu sichern, die sich außerhalb Ihrer Räumlichkeiten befinden. HSM-generierte Zertifikate können bei der Remote-Geräteauthentifizierung helfen. HSM-generierte Schlüssel eignen sich am besten zum Sichern von Daten in der Cloud. Diese Schlüssel können sicher in die Cloud übertragen werden (z. B.: Azure, AWS, GCP) und mit Sicherheitsanwendungen verwendet werden.

Empfohlene Lektüre: Sechs intelligente Möglichkeiten, um Daten davor zu schützen, in falsche Hände zu geraten

Wie funktionieren Hardware-Sicherheitsmodule?

HSMs sind Systeme oder Geräte, die kryptografische Schlüssel speichern und schützen. Es wurde entwickelt, um digitale Schlüssel sicher zu generieren, zu verwenden, zu speichern oder zu empfangen. Wir haben jedoch versucht, die Funktionsweise von HSM in einfachen Worten zu erklären.

• Zufällige Schlüsselgenerierung: Das HSM liefert eine zertifizierte Generierung von Zufallszahlen. Da die Generierung keinem Muster folgt, ist der Umgang mit einer großen Anzahl von Schlüsseln wie Sitzungsschlüsseln, öffentlichen Schlüsseln usw. sicher.
• Speichert die Schlüssel: HSM speichert viele Schlüssel sicher intern und verwendet sie bei Bedarf zum Verschlüsseln von Nachrichten, die über das Netzwerk gesendet werden. Da kein Dritter auf diese Informationen zugreifen kann, ist die Sicherheit gewährleistet.
• Installation eines privaten Schlüssels: Schützt den Schlüssel innerhalb der sicheren Grenze des Geräts. Dadurch wird sichergestellt, dass die Datenverschlüsselung und -entschlüsselung denselben Gerätecluster erfordern.
• Verschlüsselung der Daten: Die Klartexteingabe wird an beiden Enden mit einem symmetrischen Schlüssel verschlüsselt. Der Empfänger verwendet die Entschlüsselung ähnlich.
• Verwaltung des Master-Verschlüsselungsschlüssels : Das HSM kann den Master-Verschlüsselungsschlüssel für verschiedene DB-Verschlüsselungs-, Identitäts- und Zugriffsverwaltungssoftware, Firewalls und ADCs verwalten und bildet somit eine Vertrauensbasis.

Was macht ein Hardware-Sicherheitsmodul?

Angesichts der Zunahme von Cyberangriffen und Datenschutzverletzungen ist der Schutz Ihrer vertraulichen Informationen wichtiger denn je. Das Hardware-Sicherheitsmodul führt Folgendes aus, um ein höheres Maß an Sicherheit zu gewährleisten:

• Generiert, schützt und verwaltet private Schlüssel, einschließlich Root-CA-Schlüssel für die PKI-Implementierung
• Unterstützt zertifizierte Implementierungen führender Datenverschlüsselungsalgorithmen wie RSA, ECC, AES usw.
• Bietet Funktionen zum sicheren Generieren der Zertifikatssperrliste (CRL)
• Authentifiziert Benutzer und Geräte durch digitale Zertifikate, die sicher mit HSMs generiert werden
• Generiert, verwaltet und löscht die für den Kryptografieprozess benötigten Schlüssel
• Schützt kryptografische Schlüssel und verarbeitet Verschlüsselungs- und Entschlüsselungsprozesse
• Hilft Organisationen dabei, bestehende und neue gesetzliche Vorschriften wie UIDAI, CCA, HIPAA, eIDAS, GDPR usw. zu erfüllen.

Was ist das Entrust Hardware Security Module?

Das Entrust Hardware Security Module ist ein kryptografisches System, das entwickelt wurde, um Daten, Prozesse, Systeme, Verschlüsselungsschlüssel und mehr mit hochsicherer Hardware zu sichern.

Entrust HSM geht über den Schutz von Daten hinaus und gewährleistet ein hohes Maß an Sicherheit für neue Technologien wie digitale Zahlungen, IoT, Blockchain und mehr. Entrust bietet eines der besten Hardware-Sicherheitsmodule auf dem Markt.

Entrust HSM gewährleistet eine bessere Kontrolle durch ein gesichertes Cloud-Netzwerk. Es handelt sich um ein umfassendes Hardware-Sicherheitsmodul, das Unternehmen dabei unterstützt, alle gesetzlichen Vorschriften zur Datensicherheit einzuhalten und eine sichere digitale Transformation anzunehmen.

Vorteile von Entrust HSM

Entrust ist ein Anbieter umfassender und hochsicherer Datensicherheitslösungen. Hier sind einige Vorteile von Entrust HSM:

• Sichere Schlüsselverwaltung: Der Schutz der privaten Schlüssel ist entscheidend, um Daten vor Sicherheitsverletzungen zu schützen. Entrust HSM generiert, speichert und verwaltet alle kryptografischen Schlüssel auf sichere Weise.
• Hohe Leistung mit geringer Latenz: Es bietet Hochgeschwindigkeits-Kryptografietechnologie für höhere Leistung mit geringer Latenz.
• Sicherheit und Compliance: Entrust HSM bietet ein Höchstmaß an Sicherheit und Compliance sowohl mit internen als auch mit behördlichen Vorschriften. Es hält Sie über alle gesetzlichen Vorschriften wie GDPR, HIPAA, PCI DSS usw. auf dem Laufenden.
• Sicherer Fernzugriff: Damit können Sie auf die Schlüssel zugreifen, auch wenn sich das Gerät nicht auf Ihrer Website befindet. Sie können Schlüssel sicher ändern oder löschen, ohne jemals das physische Hardwaremodul besuchen zu müssen.
• Flexibel und skalierbar: Entrust HSM könnte unbegrenzt private Schlüssel speichern. Das Cloud-basierte HSM von Entrust ist eine der flexibelsten HSM-Lösungen auf dem Markt.

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HSM-Anwendungsfälle

Hier sind einige erfolgreiche Beispiele für die Implementierung von Hardware-Sicherheitsmodulen.

Anwendungsfall 1: Schutz des privaten Schlüssels

Problem: Digitale Signaturen verlassen sich auf die Verschlüsselung und Entschlüsselung durch private und öffentliche Schlüssel zur Identitätsprüfung. Falls ein privater Schlüssel einer Organisation oder Einzelperson gehackt wird, widerspricht er dem gesamten Konzept der digitalen Signatur.

Lösung: Das HSM-Modul speichert alle privaten Schlüssel in einer hochsicheren, manipulationsfreien Umgebung. Es generiert wirklich zufällige Sitzungsschlüssel, verwaltet sie und löscht sie dauerhaft, sobald ihr Zweck beendet ist.

Anwendungsfälle 2: Entlastung der Arbeitslast von Webservern

Problem: Webserver und ihre Clients verwenden SSL oder TLS, um eine sichere Verbindung herzustellen. Dabei wird die Identität des Webservers durch gemeinsam mathematisch verschlüsselte Public-Private-Key-Paare bestätigt. Dies erfordert viel Verarbeitung, was die Webserver langsam macht.

Lösung: HSM könnte verwendet werden, um einen Teil der Berechnung auf Cloud-Cluster auszulagern. Es reduziert den Verarbeitungsbedarf von Webservern und fügt eine zusätzliche Sicherheitsebene hinzu, indem es den privaten Schlüssel des Servers speichert.

Anwendungsfall 3: Mobile Device Management für Remote-Geräte

Problem: Es war eine Herausforderung, eine vertrauenswürdige Zertifikatsbereitstellung für den Zugriff auf die Netzwerke entfernter Mitarbeiter zu erstellen. Die Arbeit von zu Hause aus und die BYOD-Kultur führten zu schwerwiegenden Sicherheitsproblemen.

Lösung: HSM erstellt eindeutige Identitäten von Geräten und stellt Schlüssel und Zertifikate per PKI sogar in der Cloud aus. HSM nutzt eine transparente und sichere Mobilgeräteverwaltung, um einen sicheren Zugriff zu gewährleisten. Der einfache Geräteregistrierungsprozess kann die Identitäten aller Geräte des Mitarbeiters verwalten und bestätigen.

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