O que é criptografia de dados?
A criptografia de dados, essencial para a proteção de dados, converte os dados em outra forma ou código para impedir o acesso não autorizado, ajudando as organizações a manter a privacidade e atender às exigências de conformidade. Ele usa um algoritmo (ou cifra) para transformar dados legíveis, conhecidos como texto simples, em dados ilegíveis, conhecidos como texto cifrado. Somente aqueles com a chave secreta correta podem decifrar o texto cifrado de volta para o texto simples e acessar as informações originais.
Explicação da criptografia de dados
A criptografia de dados na segurança em nuvem garante que as informações confidenciais permaneçam protegidas e inacessíveis a partes não autorizadas. Em sua essência, a criptografia de dados envolve a transformação de dados de texto simples em um formato ilegível, chamado de texto cifrado, usando um algoritmo ou cifra específica. O processo de criptografia requer uma chave secreta para criptografia e descriptografia, com a criptografia simétrica usando a mesma chave para ambas as operações e a criptografia assimétrica empregando uma chave pública para criptografia e uma chave privada para descriptografia.
Para a segurança na nuvem, a criptografia de dados desempenha um papel vital na proteção dos dados em repouso e em trânsito. As técnicas avançadas de criptografia podem fornecer uma proteção sólida contra violações e acesso não autorizado. Além disso, para fortalecer a segurança, as organizações podem implementar práticas de gerenciamento de chaves, incluindo armazenamento, rotação e distribuição seguros de chaves.
Tipos de criptografia
Dois tipos principais de criptografia abordam diferentes desafios de segurança e logística de proteção e comunicação de dados. Embora as organizações possam usá-los separadamente, eles geralmente são combinados para superar os desafios das principais necessidades de distribuição e desempenho.
Criptografia simétrica (ou criptografia de chave privada)
A criptografia simétrica, também conhecida como criptografia de chave privada, usa a mesma chave para criptografia e descriptografia. Em outras palavras, o remetente e o destinatário compartilham uma única chave secreta para criptografar e descriptografar dados. A técnica oferece uma maneira rápida e eficiente de proteger grandes volumes de dados, pois exige menos sobrecarga computacional em comparação com a criptografia assimétrica. No entanto, a criptografia simétrica tem uma desvantagem, desafiada pela distribuição e pelo gerenciamento seguros da chave compartilhada, pois o acesso não autorizado a essa chave pode comprometer os dados criptografados.
Os algoritmos comuns de criptografia simétrica incluem o Advanced Encryption Standard (AES) e o Data Encryption Standard (DES).
Criptografia assimétrica (ou criptografia de chave pública)
A criptografia assimétrica, ou criptografia de chave pública, depende de duas chaves distintas: uma chave pública para criptografia e uma chave privada para descriptografia. A chave pública pode ser compartilhada abertamente, enquanto a chave privada deve permanecer confidencial. A criptografia assimétrica resolve o problema de distribuição de chaves na criptografia simétrica, pois somente a chave privada precisa ser armazenada com segurança. Mas a criptografia assimétrica, assim como a criptografia simétrica, tem a desvantagem de exigir mais recursos computacionais e, em geral, ser mais lenta do que a criptografia simétrica. O RSA (Rivest-Shamir-Adleman) é um algoritmo de criptografia assimétrica amplamente utilizado.
Quais são os benefícios da criptografia de dados?
As organizações se veem navegando em uma intrincada rede de dados, desde informações de clientes até segredos comerciais. Esse cenário digital, embora rico em oportunidades, também apresenta vulnerabilidades. A criptografia de dados surge como um defensor, fortalecendo os dados comerciais e garantindo que as empresas possam operar com confiança e segurança.
Um dos principais benefícios da criptografia de dados é a proteção de informações confidenciais. Quando os dados são criptografados, eles se transformam em um formato ilegível, acessível somente àqueles com a chave de descriptografia correta. Isso significa que, mesmo que agentes mal-intencionados violem um sistema, os dados roubados permaneceriam como um amontoado de texto criptográfico, efetivamente inútil sem a chave correspondente. Essa camada de segurança é fundamental não apenas para proteger as informações proprietárias, mas também para manter a confiança do cliente. É mais provável que clientes e consumidores se envolvam com organizações que eles acreditam que lidarão com suas informações pessoais e financeiras de forma responsável. Uma violação pode manchar a reputação de uma empresa, levar a perdas financeiras e até mesmo resultar em consequências legais.
Conformidade
Ao mesmo tempo em que protege os dados, a criptografia contribui para a conformidade regulatória, atendendo aos requisitos descritos em leis como o Regulamento Geral de Proteção de Dados (GDPR) na União Europeia e a Lei de Portabilidade e Responsabilidade do Seguro de Saúde ( HIPAA) nos EUA.
A comunicação criptografada, especialmente em setores como finanças e saúde, garante que os dados sensíveis trocados entre as entidades permaneçam confidenciais e inalterados. A criptografia de dados protege as organizações contra ameaças externas e as posiciona como administradores confiáveis dos dados aos olhos dos clientes e dos órgãos reguladores. Ao empregar práticas sólidas de criptografia, as organizações podem manter a conformidade, evitando multas e possíveis batalhas legais.
Casos de uso de criptografia de dados
A criptografia de dados protege as informações, garantindo a privacidade e a segurança em diferentes setores. A proteção fornecida mantém a integridade dos dados, bem como a prevenção de perda de dados, tornando os dados roubados inutilizáveis e reduzindo o impacto de uma violação de dados. Os aplicativos comuns de criptografia de dados incluem:
- Proteger a comunicação - e-mails, bate-papos, chamadas - contra interceptação não autorizada
- Aumentar a segurança dos dados em nuvem , garantindo que os dados confidenciais estejam protegidos contra roubo e modificação externos
- Manter a confidencialidade dos dados confidenciais e a conformidade com regulamentos como HIPAA, PCI-DSS, GDPR e outros regulamentos
- Proteger cartões de crédito e dados bancários durante o comércio eletrônico e o banco on-line
- Manter os dados em repouso em segurança, especialmente arquivos e bancos de dados em dispositivos de armazenamento de dados (discos rígidos, SSDs), caso eles sejam perdidos ou roubados
- Verificar a autenticidade e a origem da mensagem com assinaturas digitais (usando criptografia assimétrica)
- Manter a privacidade do tráfego da Internet, mesmo em redes não confiáveis, via VPN
- Usar senhas com hash (e sal) em vez de senhas de texto simples
- Garantir que somente o remetente e o destinatário possam ler o conteúdo transmitido por meio de aplicativos de mensagens com criptografia de ponta a ponta
- Protegendo criptomoedas como o Bitcoin com criptografia para proteção de transações e criação de novas unidades
- Proteção de conteúdo protegido por direitos autorais (e-books, música, vídeo) contra reprodução ou uso não autorizado
- Proteção da transmissão e do armazenamento de dados em dispositivos IoT
Seleção de chaves
A seleção dos algoritmos criptográficos e de gerenciamento de chaves apropriados para um aplicativo requer uma compreensão clara dos objetivos e requisitos de segurança do aplicativo. Por exemplo, se o objetivo for proteger os dados armazenados, escolha um conjunto de algoritmos que se concentre na segurança dos dados em repouso. Por outro lado, os aplicativos que transmitem e recebem dados devem priorizar os conjuntos de algoritmos que enfatizam a proteção dos dados em trânsito.
Para determinar a abordagem ideal de gerenciamento de chaves, comece compreendendo os objetivos de segurança do aplicativo, que orientarão a seleção dos protocolos criptográficos adequados. O aplicativo pode exigir:
- Confidencialidade para dados em repouso e dados em trânsito
- Autenticação do dispositivo final
- Autenticidade da origem dos dados
- Integridade dos dados durante o trânsito
- Chaves para gerar chaves de criptografia de dados
Depois de estabelecer os requisitos de segurança do aplicativo, as organizações podem identificar os protocolos e algoritmos necessários. Com uma compreensão clara desses protocolos e algoritmos, as equipes podem prosseguir com a definição dos vários tipos de chaves que suportam os objetivos do aplicativo, garantindo segurança robusta e desempenho ideal.
Criptografia de dados e algoritmos
A escolha do algoritmo de criptografia correto é uma etapa inicial e importante para garantir a privacidade dos dados e a proteção contra possíveis ameaças, inclusive as representadas pela computação quântica. O senhor deve considerar fatores organizacionais, como segurança e conformidade com os padrões do setor, desempenho, gerenciamento de chaves, compatibilidade, escalabilidade e preparação para o futuro contra ameaças emergentes.
AES-256 com Galois Counter Mode (GCM)
O AES-256 com Galois Counter Mode (GCM) é uma opção amplamente recomendada, pois oferece criptografia e autenticação fortes. O GCM é um modo de criptografia autenticado que combina a cifra de bloco de chave simétrica de alto desempenho, AES-256, com um código de autenticação de mensagem eficiente, garantindo a confidencialidade e a integridade dos dados.
ChaCha20 e Poly1305
Outra opção viável é a combinação de ChaCha20 e Poly1305. O ChaCha20 é uma cifra de fluxo que oferece criptografia de alta velocidade, enquanto o Poly1305 funciona como um código de autenticação de mensagem criptográfica, fornecendo integridade de dados. Juntos, esses algoritmos criam um esquema seguro de criptografia autenticada com dados associados (AEAD), garantindo a confidencialidade e a integridade dos dados criptografados.
Práticas recomendadas de criptografia
- Empregar criptografia de ponta a ponta para comunicações confidenciais.
- Proteja os dados em repouso e em trânsito.
- Aplique a autenticação multifatorial para controle de acesso.
- Atualizar bibliotecas e protocolos criptográficos.
- Realizar auditorias de segurança e avaliações de vulnerabilidade regulares.
- Treine a equipe em políticas e práticas de criptografia.
- A menos que as chaves de criptografia sejam criptografadas, não as armazene junto aos dados confidenciais que elas criptografam.
- Faça a rotação regular das chaves de criptografia.
- Cumpra os padrões do setor e os requisitos regulatórios e mantenha-se informado sobre as tecnologias e práticas criptográficas emergentes para manter uma forte proteção de dados.
Perguntas frequentes sobre criptografia de dados
A criptografia convergente é uma técnica criptográfica que gera texto cifrado idêntico para dados de texto simples idênticos, dada a mesma chave de criptografia. Esse método utiliza um processo determinístico, geralmente empregando o hash dos dados de texto simples como chave de criptografia.
Ao produzir o mesmo texto cifrado para dados duplicados, a criptografia convergente permite o armazenamento eficiente e a deduplicação em ambientes de nuvem. Embora a criptografia convergente ofereça benefícios de otimização do armazenamento, ela também apresenta riscos de segurança. Os invasores com conhecimento do texto simples podem calcular o hash, obter a chave de criptografia e confirmar a existência de dados específicos no armazenamento criptografado, o que pode levar a violações de privacidade e confidencialidade.
As funções de hash criptográficas são algoritmos matemáticos que recebem uma entrada de comprimento arbitrário e geram uma saída de comprimento fixo, conhecida como hash ou digest. As principais características que tornam as funções hash criptográficas ideais para garantir a integridade e a segurança dos dados incluem:
- Determinismo, o que significa que a mesma entrada sempre produz o mesmo hash
- Incapacidade de derivar a entrada original do hash, garantindo a funcionalidade unidirecional.
- Forte resistência à colisão, o que dificulta encontrar duas entradas diferentes capazes de produzir o mesmo hash
As funções de hash criptográficas comumente usadas incluem SHA-256, SHA-3 e BLAKE2, que são empregadas em várias aplicações, como assinaturas digitais, verificação de integridade de dados e armazenamento de senhas.
A proteção de dados em repouso envolve a segurança de arquivos e bancos de dados armazenados em dispositivos de armazenamento de dados ou armazenamento em nuvem. A criptografia desempenha um papel fundamental na proteção de dados em repouso, pois torna os dados ilegíveis sem uma chave de descriptografia apropriada.
Os controles de acesso, como senhas fortes e autenticação multifator, aumentam a segurança dos dados armazenados ao restringir o acesso não autorizado. Os backups regulares de dados e o descarte seguro de dispositivos de armazenamento antigos também contribuem para a proteção dos dados em repouso.
A segurança do armazenamento em nuvem abrange as medidas tomadas para proteger os dados armazenados na nuvem contra acesso, modificação e exclusão não autorizados. Isso envolve a criptografia de dados em repouso e em trânsito, fortes controles de acesso e monitoramento e registro abrangentes das atividades do usuário. Além disso, a segurança do armazenamento em nuvem inclui a adesão à conformidade regulatória, garantindo a privacidade dos dados e trabalhando com provedores de serviços em nuvem confiáveis que oferecem infraestrutura segura, atualizações regulares de segurança e gerenciamento de vulnerabilidades.
A adoção de um modelo de responsabilidade compartilhada, em que tanto o provedor de serviços em nuvem quanto o usuário tomam medidas proativas para proteger os dados, aumenta a segurança do armazenamento em nuvem.
A autenticação é o processo de verificação da identidade de um usuário, dispositivo ou sistema que tenta acessar um recurso protegido. Ele garante que somente entidades autorizadas tenham acesso a dados e serviços confidenciais. Os métodos comuns de autenticação incluem:
- Senhas
- Tokens de segurança
- Identificadores biométricos
- Certificados digitais
A autenticação multifatorial (MFA) combina dois ou mais desses métodos, aumentando significativamente a segurança ao exigir várias provas de identidade.
Uma rede privada virtual (VPN) é uma tecnologia que cria uma conexão criptografada entre o dispositivo de um usuário e um servidor remoto, normalmente operado por um provedor de serviços VPN. A conexão segura permite que os usuários transmitam dados pela Internet como se estivessem conectados diretamente a uma rede privada, mantendo a privacidade e a confidencialidade, mesmo em redes não confiáveis.
As VPNs podem ser usadas para acessar conteúdo restrito, contornar a censura e proteger dados confidenciais contra interceptação por agentes mal-intencionados. As VPNs também são usadas pelas empresas para permitir o acesso remoto aos recursos corporativos, garantindo a comunicação segura entre os funcionários e a rede da organização.
O EaaS é um modelo no qual os usuários assinam um serviço de criptografia baseado em nuvem sem precisar instalar a criptografia em seus sistemas. As organizações que usam EaaS se beneficiam de:
- Criptografia em repouso
- Criptografia em trânsito (TLS)
- O manuseio de chaves e as implementações criptográficas ficam a cargo do serviço de criptografia
- Os provedores podem adicionar mais serviços para interagir com os dados confidenciais
