HSM là gì?
HSM viết tắt bởi Hardware Security Module là thiết bị vật lý chuyên dụng, an toàn và tin cậy dùng để thực hiện các hoạt động bảo mật như mã hóa, giải mã, xác thực, quản lý khóa và trao đổi khóa. Thiết bị này hoạt động với mục đích chính là ẩn và bảo vệ các dữ liệu nhạy cảm.
HSM với hệ điều hành mạnh mẽ và quyền truy cập mạng hạn chế được bảo vệ thông qua tường lửa, có khả năng chống giả mạo, hầu như không thể bị xâm phạm hay bị tấn công vì nó có quyền truy cập được quản lý chặt chẽ.
HSM đã được thử nghiệm, xác thực và chứng nhận theo các tiêu chuẩn bảo mật cao nhất như FIPS 140-2 và Tiêu chuẩn chung.
Cách thức hoạt động của HSM
Các Hardware Security Modules HSM ngăn ứng dụng tải bản sao khóa riêng tư vào bộ nhớ của máy chủ web. Điều này rất hữu ích vì khi ở trên máy chủ web, khóa bảo mật của bạn dễ bị tin tặc tấn công. Khi tin tặc có quyền truy cập vào máy chủ web, chúng có thể định vị khóa của bạn và sử dụng khóa đó để truy cập dữ liệu nhạy cảm. Tuy nhiên, với hệ thống HSM riêng hoặc mô hình HSM dưới dạng dịch vụ, bạn sẽ ngăn chặn được việc tin tặc cố gắng lấy cắp dữ liệu quan trọng của tổ chức bạn.
Các chức năng mã hóa liên quan đến bảo mật dữ liệu trong quá trình truyền tải dữ liệu đều diễn ra trong môi trường HSM, tại đây dữ liệu sẽ được bảo vệ hoàn toàn trước những kẻ dòm ngó. Cách thiết kế HSM khiến tin tặc không thể nào tác động đến quy trình bên trong đơn vị phần cứng. Khiến HSM trở thành giải pháp an toàn cho cả việc lưu trữ khóa mã hóa lẫn việc thực hiện các quy trình mã hóa hoặc giải mã.
Các loại HSM
HSM mục đích chung
HSM mục đích chung sử dụng các thuật toán mã hóa phổ biến và chủ yếu được sử dụng với ví tiền điện tử, cơ sở hạ tầng khóa công khai PKI và trong bảo mật dữ liệu nhạy cảm cơ bản.
HSM thanh toán
HSM thanh toán và giao dịch được thiết kế để bảo vệ thông tin thẻ tín dụng và thẻ thanh toán cũng như các thông tin nhạy cảm khác liên quan đến giao dịch tài chính. Các loại HSM này đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ thông tin thanh toán, giúp các tổ chức tuân thủ tiêu chuẩn bảo mật dữ liệu ngành thẻ thanh toán PCI DSS.
Ưu điểm chính của Hardware Security Modules HSM
HSM mang đến một số ưu điểm – lợi ích như:
- Cung cấp khả năng bảo vệ truy cập vật lý an toàn, đáng tin cậy và xác thực cao
- Bảo vệ dữ liệu khỏi các cuộc tấn công từ bên ngoài
- Đáp ứng các tiêu chuẩn và quy định vào bảo mật dữ liệu
- Hệ thống chống giả mạo, và chống phá hoại đẻ cung cấp hệ thống vậy lý an toàn
- Bảo vệ dữ liệu nhạy cảm trong suốt vòng đời của nó
- Ngăn ngừa tiếp xúc với chìa khóa trong môi trường không an toàn
Ứng dụng của HSM
HSM được ứng dụng trong các tổ chức cần bảo vệ dữ liệu nhạy cảm, điển hình như:
- Thiết bị IoT: Các thiết bị y tế đến máy chơi game đều có thể ứng dụng công nghệ HSM
- Dịch vụ phát trực tuyến cung cấp khả năng bảo vệ bản quyền bằng cách đóng dấu kỹ thuật số vào nội dung.
- Thanh toán bằng thẻ: Các ngân hàng sử dụng công nghệ HSM để ủy quyền giao dịch, xác minh mã PIN. Các dải từ trên thẻ ngân hàng cũng sử dụng HSM.
- Ứng dụng BlockChain: HSM làm nền tảng cho bảo mật, người tham gia nền tảng phải có chữ kỹ số đã xác minh để thực hiện các giao dịch.
- Tạo số ngẫu nhiên: Các số ngẫu nhiên hầu hết được phần mềm tạo ra, đôi khi có thể dự đoán được, HSM cung cấp nguồn entropy riêng biệt có thể an toàn hơn so với nguồn dựa trên phần mềm.
- Tiền điện tử: HSM thường được sử dụng làm ví.
So sánh giữa HSM và TPM trong việc mã hóa
Trusted Platform Module (TPM) và Hardware Security Module (HSM) đều là thiết bị phần cứng, phục vụ mục đích bảo mật phổ biến trong lĩnh vực công nghệ thông tin. Tuy nhiên, chúng có sự khác biệt về mục đích, chức năng và ứng dụng.
TPM (Trusted Platform Module)
TPM là một loại vi mạch được tích hợp vào bo mạch chủ trên nhiều máy tính được dùng để tạo, lưu trữ và quản lý các khóa mã hóa bảo mật và xác thực hiện thống. Công cụ này giúp đảm bảo tính toàn vẹn của phần cứng và phần mềm. Nó được ứng dụng để làm các công việc như xác thực và bảo mật thiết bị, bảo vệ phần mềm, bảo mật dữ liệu.
HSM (Hardware Security Module)
HSM là thiết bị phần cứng chuyên dụng có khả năng mã hóa mạnh mẽ hơn so với TPM. Nó thường được ứng dụng trong các tổ chức, môi trường có yêu cầu bảo mật cao như ngân hàng, hệ thống thanh toán điện tử. HSM được dùng để quản lý và bảo vệ khóa mã hóa, mã hóa và giải mã giao dịch kỹ thuật số trong quá trình truyền thông tin.
Như vậy, TPM là giải pháp bảo mật tích hợp được dùng cho các thiết bị cá nhân hoặc nhỏ lẻ, còn HSM là thiết bị bảo mật chuyên nghiệp, có khả năng bảo vệ các ứng dụng và dữ liệu có yêu cầu cao về mức độ an toàn và bảo mật.
Lời kết
Trên đây, LANIT đã chia sẻ đến bạn chi tiết về Hardware Security Module – HSM – một thiết bị chuyên dụng có khả năng mã hóa mạnh mẽ, được ứng dụng trong các tổ chức, doanh nghiệp có yêu cầu bảo mật dữ liệu cao. Đây được xem là giải pháp an toàn cho các doanh nghiệp số trong thời kỳ công nghệ phát triển, và thường xảy ra các vụ tấn công mạng nhắm vào các dữ liệu nhạy cảm của người dùng, tổ chức.
Cảm ơn bạn đã theo dõi bài viết của LANIT!
