¿Qué son los módulos de seguridad de hardware (HSM)? ¿Por qué usar y cómo funciona?
Publicado: 2021-12-31Hoy en día, las empresas recopilan y almacenan datos confidenciales de los clientes, como información de tarjetas de crédito, datos bancarios, registros de salud, etc. El uso indebido de estos datos hipersensibles podría conducir a un fin del mundo digital. Esta información sobre los clientes a menudo se almacena en dispositivos y servidores.
A veces, incluso los datos cifrados se filtran porque la clave privada es robada o pirateada. Esta es la razón por la que las empresas necesitan módulos de seguridad de hardware (HSM) para que los datos sean invulnerables a fugas o manipulaciones.
Garantizar la seguridad de los datos ha ido mucho más allá del cumplimiento de la normativa gubernamental. Ahora es la clave del éxito e incluso una sólida estrategia de marketing para muchas empresas.

Por ejemplo, WhatsApp recibió una gran reacción cuando cambió su política de privacidad en enero de 2021. La seguridad de los datos se ha vuelto más crítica para la supervivencia de la empresa de TI que cualquier otra cosa.
¿Qué son los módulos de seguridad de hardware (HSM)?
El módulo de seguridad de hardware (HSM) es un sistema de hardware criptográfico diseñado para realizar operaciones de cifrado y descifrado en un entorno altamente seguro.
Actúa como un recurso invaluable para realizar todo tipo de operaciones criptográficas sin exponerlas en una red vulnerable a intentos de piratería por parte de malware u otros programas de software maliciosos. HSM podría ser un sistema de hardware dedicado, hardware incorporado o simplemente un dispositivo de complemento.
HSM ha demostrado repetidamente su capacidad para asegurar y administrar claves digitales, firmas digitales y otros documentos encriptados. Realiza el cifrado y descifrado de documentos para garantizar el más alto nivel de confidencialidad y protección.
El módulo de seguridad de hardware (HSM) se usa ampliamente en la banca y otras industrias para proteger información como registros de atención médica y números de tarjetas de crédito. El precio de los módulos de seguridad de hardware depende de los requisitos de una organización. En un período de tiempo en el que el software de firma digital verifica varios cientos de firmas electrónicas, HMS podría autenticar cientos y miles de ellas.
¿Por qué debería usar un módulo de seguridad de hardware (HSM)?

HSM es un motor criptográfico aislado que puede asegurar, generar y administrar claves criptográficas para varios propósitos. El uso de HSM es prácticamente ilimitado, según las necesidades y la escala de operación. El módulo de seguridad de hardware en una organización se puede utilizar para:
- Proteja los dispositivos de hardware de accesos no autorizados o ataques de penetración
- Reducir el número de incidentes de seguridad relacionados con tokens perdidos o robados
- Garantice el cumplimiento normativo relacionado con la seguridad de los datos como HIPAA, eIDAS, UIDAI, etc.
- Separe las funciones criptográficas de las operaciones regulares
- Autorizar y autenticar la transferencia criptográfica crítica
- Garantizar la protección de las claves criptográficas
- Elimine permanentemente las claves privadas para garantizar que no se recuperen
Los HSM se pueden usar para proteger datos que están más allá de sus instalaciones. Los certificados generados por HSM pueden ayudar en la autenticación de dispositivos remotos. Las claves generadas por HSM son las mejores para proteger los datos en la nube. Estas claves se pueden transferir de forma segura a la nube (por ejemplo, Azure, AWS, GCP) y se pueden usar con aplicaciones de seguridad.
Lectura sugerida: Seis formas inteligentes de proteger los datos para que no caigan en manos equivocadas
¿Cómo funcionan los módulos de seguridad de hardware?
Los HSM son sistemas o dispositivos que almacenan y protegen claves criptográficas. Está diseñado para generar, usar, almacenar o recibir claves digitales de forma segura. Sin embargo, hemos tratado de explicar el funcionamiento de HSM en términos simples.
- Generación de claves aleatorias: el HSM ofrece generación de números aleatorios certificados. Como la generación no sigue ningún patrón, manejar una gran cantidad de claves es seguro, como claves de sesión, claves públicas, etc.
- Almacena las claves: HSM almacena de forma segura muchas claves internamente y las utiliza siempre que sea necesario para cifrar los mensajes enviados a través de la red. Dado que ningún tercero puede acceder a esta información, la seguridad está garantizada.
- Instalación de una clave privada: protege la clave dentro del límite seguro del dispositivo. Esto asegura que el cifrado y descifrado de datos requieran el mismo grupo de dispositivos.
- Cifrado de los datos: la entrada de texto sin formato se cifra mediante una clave simétrica en ambos extremos. El destinatario usa el descifrado de manera similar.
- Gestión de la clave de cifrado principal: el HSM puede gestionar la clave de cifrado principal para varios programas de cifrado de base de datos, gestión de acceso e identidad, cortafuegos y ADC y, por lo tanto, forma una raíz de confianza.
¿Qué hace un módulo de seguridad de hardware?

Con el aumento de los ataques cibernéticos y las filtraciones de datos, proteger su información confidencial es más importante que nunca. El módulo de seguridad de hardware hace lo siguiente para garantizar un mayor nivel de seguridad:

- Genera, protege y administra la clave privada, incluida la clave de CA raíz para la implementación de PKI
- Admite implementaciones certificadas de algoritmos de cifrado de datos líderes como RSA, ECC, AES, etc.
- Proporciona funciones para generar de forma segura la lista de revocación de certificados (CRL)
- Autentica usuarios y dispositivos a través de certificados digitales generados de forma segura utilizando HSM
- Genera, gestiona y elimina las claves necesarias para el proceso de criptografía
- Protege las claves criptográficas y maneja los procesos de cifrado y descifrado
- Ayuda a las organizaciones a cumplir con los cumplimientos normativos existentes y emergentes como UIDAI, CCA, HIPAA, eIDAS, GDPR, etc.
¿Qué es el módulo de seguridad de hardware de Entrust?
Entrust Hardware Security Module es un sistema criptográfico desarrollado para proteger datos, procesos, sistemas, claves de cifrado y más con hardware de alta seguridad.
Entrust HSM va más allá de la protección de datos y garantiza un alto nivel de seguridad de las tecnologías emergentes como pago digital, IoT, blockchain y más. Entrust proporciona uno de los mejores módulos de seguridad de hardware del mercado.
Entrust HSM garantiza un mayor control a través de una red en la nube segura. Es un módulo integral de seguridad de hardware que ayuda a las organizaciones a cumplir con todos los requisitos normativos de seguridad de datos y adoptar una transformación digital segura.
Beneficios de Entrust HSM
Entrust es un proveedor de soluciones de seguridad de datos integral e hiperseguro. Estos son algunos de los beneficios de Entrust HSM:
- Gestión segura de claves: la protección de las claves privadas es fundamental para proteger los datos de las infracciones. Entrust HSM genera, almacena y administra de forma segura todas las claves criptográficas.
- Alto Rendimiento con Baja Latencia: Ofrece tecnología criptográfica de alta velocidad para un mayor rendimiento con baja latencia.
- Seguridad y cumplimiento: Entrust HSM proporciona el más alto nivel de seguridad y cumplimiento tanto interno como normativo. Lo mantiene actualizado con todos los cumplimientos gubernamentales como GDPR, HIPAA, PCI DSS, etc.
- Acceso remoto seguro: esto le permite acceder a las claves incluso cuando el dispositivo no está en su sitio. Puede modificar o eliminar claves de forma segura sin tener que visitar el módulo de hardware físico.
- Flexible y escalable: Entrust HSM podría almacenar claves privadas ilimitadas. El HSM basado en la nube de Entrust es una de las soluciones de HSM más flexibles del mercado.
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Casos de uso de HSM
Estos son algunos ejemplos exitosos de implementación de módulos de seguridad de hardware.
Caso de uso 1: Protección de la clave privada
Problema: las firmas digitales se basan en el cifrado y descifrado a través de claves privadas y públicas para la verificación de identidad. En caso de que se piratee una clave privada de una organización o individuo, desafía todo el concepto de firma digital.
Solución: el módulo HSM almacena todas las claves privadas en un entorno altamente seguro y libre de manipulaciones. Genera claves de sesión verdaderamente aleatorias, las administra y las elimina de forma permanente una vez que finaliza su propósito.
Casos de uso 2: Descarga de la carga de trabajo de los servidores web
Problema: los servidores web y sus clientes usan SSL o TLS para establecer una conexión segura. En este proceso, la identidad del servidor web se confirma a través de pares de claves públicas y privadas que se cifran matemáticamente juntas. Esto requiere mucho procesamiento, lo que hace que los servidores web sean lentos.
Solución: HSM podría usarse para descargar parte del cálculo en los clústeres de la nube. Reduce la necesidad de procesamiento de los servidores web y agrega una capa adicional de seguridad al almacenar la clave privada del servidor.
Caso de uso 3: Administración de dispositivos móviles para dispositivos remotos
Problema: fue un desafío crear un aprovisionamiento de certificados de confianza para acceder a las redes de los empleados remotos. El trabajo desde casa y la cultura BYOD dieron lugar a graves problemas de seguridad.
Solución: HSM crea identidades únicas de dispositivos y emite claves y certificados mediante PKI incluso en la nube. HSM aprovecha la gestión transparente y segura de dispositivos móviles para garantizar un acceso seguro. El simple proceso de inscripción de dispositivos puede administrar y confirmar las identidades de todos los dispositivos de los empleados.
Preguntas frecuentes
- ¿Cuáles son las características críticas de HSM?
HSM garantiza un entorno resistente a la manipulación para la generación, el almacenamiento y la gestión de claves. Tiene características como agilidad de algoritmos, acelerador criptográfico, segregación lógica de claves, control dividido, autenticación multifactor y compatibilidad estándar con API criptográficas.
- ¿Cómo se utilizan los HSM?
En general, HSM administra claves criptográficas y proporciona esas claves a aplicaciones o dispositivos confiables. Las claves se pueden utilizar para proteger los datos mediante el cifrado, las aplicaciones basadas en firmas digitales, la gestión de claves de cifrado maestro y la carga de claves de forma segura en bóvedas de datos basadas en la nube.
- ¿Qué son los HSM en la nube?
Los HSM basados en la nube son dispositivos que se pueden aprovisionar y utilizar a través de un centro de datos remoto. Estos HSM están ubicados en centros de datos seguros, pero ahora se pueden administrar completamente desde cualquier lugar del mundo de forma segura mediante la administración remota. Estos HSM pueden integrarse con servicios en la nube o aplicaciones locales para ofrecer una mayor flexibilidad para alojar claves en el sitio o de forma remota.
- ¿Cuál es la diferencia entre los HSM en la nube y los HSM locales?
1. Los HSM locales están bajo la custodia física del cliente, mientras que los HSM en la nube están conectados a centros de datos remotos. Sin embargo, ambos HSM pueden ser administrados completamente por el cliente. El proveedor de servicios puede administrar opcionalmente el HSM remoto.
2. HSM basado en la nube es un modelo basado en suscripción, mientras que en las instalaciones es un modelo perpetuo.
3. El HSM basado en la nube es fácilmente escalable y más flexible que el HSM local.
