מהו HSM?
מודול אבטחת חומרה (HSM) או Hardware security module הוא התקן חומרה מיוחד שנועד לספק רמה גבוהה
של אבטחה עבור נתונים רגישים, פעולות קריפטוגרפיות וניהול מפתחות.
HSM נמצאים בשימוש במגוון רחב של תעשיות ויישומים שבהם האבטחה היא מעל הכל, כגון מוסדות פיננסיים,
שירותי בריאות, סוכנויות ממשלתיות וספקי שירותי ענן.
תכונות ופונקציות עיקריות של מודולי אבטחת חומרה כוללים:
פעולות קריפטוגרפיות: HSM מסוגלים לבצע פעולות קריפטוגרפיות שונות, כולל הצפנה, פענוח,
חתימה דיגיטלית ויצירת מפתחות.
פעולות אלה מבוצעות בתוך הגבולות המאובטחים של ה-HSM כדי להגן על נתונים רגישים
ומפתחות קריפטוגרפיים מחשיפה.
ניהול מפתחות: HSM מצטיינים ביצירה, אחסון וניהול מאובטח של מפתחות קריפטוגרפיים.
הם יכולים ליצור ולאחסן מפתחות הצפנה, מפתחות חתימה דיגיטלית וסוגים אחרים של מפתחות הנדרשים
לתקשורת מאובטחת והגנה על נתונים.
אחסון מאובטח: למכשירי HSM יש רכיבי חומרה עמידים המגינים על הסודיות והשלמות של
נתונים מאוחסנים ומפתחות קריפטוגרפיים.
התקפות פיזיות על HSM הן קשות ביותר בשל מנגנוני האבטחה.
בקרת גישה: HSM אוכפים בקרות גישה קפדניות כדי להבטיח שרק משתמשים או תהליכים מורשים יכולים לקיים אינטראקציה
עם מפתחות ההצפנה ולבצע פעולות בתוך המודול.
זה עוזר למנוע גישה בלתי מורשית ושימוש לרעה.
תאימות וביקורת: HSM מספקים יכולות רישום וביקורת, מה שמאפשר לעקוב ולסקור את כל פעולות ההצפנה
ופעילויות ניהול המפתחות.
זה חיוני לעמידה בתקני אבטחת מידע ורגולציה נדרשת.
תקשורת מאובטחת: ניתן לשלב HSM ביישומים ומערכות כדי לאבטח ערוצי תקשורת, להבטיח שהנתונים יישארו חסויים
ומוגנים במהלך השידור.
ביצועים גבוהים: HSM מיועדים לפעולות קריפטוגרפיות בעלות ביצועים גבוהים, מה שהופך אותם למתאימים ליישומים
הדורשים עיבוד נתונים מהיר ומאובטח.
יתירות וכשל: HSM רבים תומכים בתצורות יתירות וכשל על מנת להבטיח זמינות ואמינות מתמשכת של שירותי הצפנה.
מקרי שימוש במודולי אבטחת חומרה HSM
הגנה על מפתחות קריפטוגרפיים המשמשים לאישורי SSL/TLS לאבטחת תקשורת אינטרנט.
אבטחת מערכות עיבוד תשלומים ועסקאות פיננסיות.
הפעלת חתימות דיגיטליות מאובטחות למסמכים ועסקאות אלקטרוניות.
שמירה על מפתחות ההצפנה עבור פתרונות נתונים במנוחה.
תמיכה באימות מאובטח וניהול זהויות.
הבטחת עמידה בתקנות ותקני אבטחה ספציפיים לתעשייה, כגון PCI DSS (תקן אבטחת מידע בתעשיית
כרטיסי תשלום) ו-FIPS (תקני עיבוד מידע פדרליים).
HSM ממלאים תפקיד חשוב בשיפור האבטחה של ארגונים ויישומים המסתמכים על קריפטוגרפיה
חזקה והגנה על נתונים רגישים.
סוגי HSM
ישנם סוגים שונים של מודולי אבטחת חומרה (HSM) כל אחד מהם מיועד למקרי שימוש ספציפיים ולדרישות אבטחה מוגדרות.
שתי הקטגוריות העיקריות של HSM הן HSM למטרות כלליות ו-HSM מיוחדים.
HSM לשימוש כללי
HSM למטרות כלליות הם מכשירים מגוונים שיכולים לתמוך במגוון רחב של פעולות קריפטוגרפיות ופונקציות ניהול מפתחות.
הם משמשים בתעשיות ויישומים שונים שבהם נדרשים אחסון מפתח מאובטח ועיבוד קריפטוגרפי.
HSM אלה תומכים בתקני הצפנה ובפרוטוקולים נפוצים.
דוגמאות של HSM לשימוש כללי כוללות:
Thales nShield
Utimaco SecurityServer
Gemalto SafeNet Luna
Yubico YubiHSM
HSM מיוחדים
HSM מיוחדים מיועדים למקרי שימוש ספציפיים או לתעשיות ומציעים תכונות ואישורים מותאמים כדי לעמוד בדרישות אבטחה ייחודיות.
HSM אלה משמשים במגזרים כגון פיננסים, ממשלה, שירותי בריאות ושירותי ענן.
HSM מיוחדים הם בעלי קושחה מותאמות אישית, אישורים או עמידה בתקנים ספציפיים לתעשייה.
דוגמאות של HSM מיוחדים כוללות:
HSM פיננסיים: מיועדים לעמוד בדרישות האבטחה המחמירות של מוסדות פיננסיים, הם משמשים לאבטחת עיבוד כרטיסי תשלום,
רשתות כספומטים ויישומים פיננסיים אחרים.
דוגמאות כוללות Thales payShield ו-Utimaco Atalla HSM .
HSM ממשלתיים: HSM אלה מתוכננים לעמוד בתקני אבטחה ספציפיים לממשלה ומשמשים לאבטחת נתונים
ותקשורת ממשלתית מסווגים ורגישים.
HSM מצייתים ל- FIPS 140-2 ולתקנות ממשלתיות אחרות.
HSM שירותי בריאות: מתוכננים לעמוד בדרישות תעשיית הבריאות, HSM אלה משמשים לאבטחת רשומות בריאות אלקטרוניות (EHR),
נתוני חולים ומכשירים רפואיים.
HSM בענן: ספקי שירותי ענן מציעים שירותי HSM מבוססי ענן המאפשרים ללקוחות לאבטח את הנתונים ומפתחות ההצפנה שלהם בענן.
דוגמאות כוללות Amazon Web Services (AWS) CloudHSM ו-Microsoft Azure Key Vault.
HSM ל-IOT: התקני HSM אלה מיועדים לאבטחת התקני IoT ותקשורת.
לרוב הם מותאמים עבור סביבות עם צריכת חשמל נמוכה ומוגבלת משאבים.
HSM למערכות בקרה: מערכות בקרה תעשייתיות משמשים במגזרי תשתית קריטיים כמו אנרגיה וייצור לאבטחת מערכות בקרה תעשייתיות
ומערכות בקרת פיקוח ורכישת נתונים (SCADA).
מי זקוק למודולי אבטחת חומרה?
מודולי אבטחת חומרה (HSM) הם כלים יקרי ערך עבור ארגונים ויישומים הדורשים רמת אבטחה גבוהה עבור פעולות ההצפנה,
הנתונים הרגישים וניהול המפתחות שלהם.
גופים פיננסיים:
בנקים, חברות כרטיסי אשראי וספקי שירותים פיננסיים משתמשים ב-HSM כדי לאבטח עסקאות בכרטיסי תשלום, רשתות כספומטים,
בנקאות מקוונת ונתונים פיננסיים.
עמידה בתקנים כמו PCI DSS מחייבת שימוש ב-HSM.
סוכנויות ממשלתיות:
גופים ממשלתיים ברמות שונות משתמשים ב-HSM כדי להגן על נתונים רגישים, תקשורת מאובטחת ולעמוד בתקני אבטחה ספציפיים לממשלה.
זה כולל אבטחת מידע מסווג, נתוני אזרחים ותקשורת ממשלתית.
ארגוני בריאות:
ספקי שירותי בריאות וארגונים המטפלים ברשומות בריאות אלקטרוניות (EHR) מסתמכים על HSM כדי להגן על נתוני המטופלים
ולהבטיח עמידה בתקנות הבריאות כמו HIPAA.
ספקי שירותי ענן:
ספקי ענן משתמשים בשירותי HSM מבוססי ענן כדי להציע ללקוחותיהם שירותי ניהול מפתחות וקריפטוגרפיים מאובטחים,
המאפשרים לארגונים להגן על הנתונים ועומסי העבודה שלהם בענן.
מסחר אלקטרוני וקמעונאות מקוונת:
קמעונאים מקוונים ופלטפורמות מסחר אלקטרוני משתמשים ב-HSM כדי לאבטח עסקאות לקוחות, עיבוד תשלומים
ולהגן על פרטי לקוחות רגישים כמו פרטי כרטיס אשראי.
ייצור ובקרה תעשייתית:
תעשיות תשתית קריטיות, כגון אנרגיה, ייצור ושירותים, משתמשות ב-HSM כדי לאבטח מערכות בקרה תעשייתיות (ICS),
מערכות SCADA ורכיבי טכנולוגיה תפעולית אחרת (OT).
יצרני מכשירי IoT:
יצרני מכשירי IoT מטמיעים HSM כדי לאבטח תקשורת מכשירים, עדכוני קושחה ואחסון מפתחות הצפנה.
חברות תוכנה:
חברות תוכנה משתמשות ב-HSM כדי להגן על רישיונות תוכנה, לאמת משתמשים, לאבטח מפתחות קריפטוגרפיים
ולהוסיף שכבת אבטחה נוספת ליישומים שלהם.
ארגונים הנדרשים לתקינה:
ארגונים הכפופים לתקנים ספציפיים לתעשייה (למשל, PCI DSS, FIPS, GDPR) נדרשים ל-HSM כדי לעמוד בדרישות התאימות
ולהגן על נתונים רגישים.
מטבעות קריפטו וספקי ארנקים:
בורסות מטבעות קריפטו וספקי ארנק משתמשים ב-HSM כדי לאבטח מפתחות פרטיים וחתימות עסקאות,
תוך הבטחת שלמות ואבטחת הנכסים הדיגיטליים.
רשויות אישורים:
רשויות אישורים (CA) משתמשות ב-HSM כדי להגן על מפתחות השורש שלהן ולהנפיק תעודות SSL/TLS מאובטחות לאתרי אינטרנט ולשרתים.
סוכנויות אכיפת חוק:
סוכנויות אכיפת חוק וארגוני אבטחה משתמשים ב-HSM כדי להגן על מפתחות קריפטוגרפיים ונתונים רגישים למטרות מעקב ומודיעין.
עלויות HSM
העלות HSM יכולה להשתנות בהתבסס על גורמים שונים, כולל סוג ה-HSM, יצרן, דגם, ביצועים, קיבולת, אישורים ותכונות נוספות.
להלן כמה טווחי עלויות משוערים כדי לספק מושג כללי:
HSM לשימוש כללי:
HSM למטרות כלליות ברמת הכניסה: אלה עולים בין כמה מאות לכמה אלפי דולרים ליחידה.
מכשירי HSM למטרות כלליות לטווח בינוני: טווח המחירים למכשירי HSM בטווח בינוני יכול לנוע סביב 3,000 עד 12,000 דולר ליחידה.
HSM למטרות כלליות מתקדמים: HSM בעלי ביצועים גבוהים עם תכונות מתקדמות נעים בין 10,000 דולר ל- 70,000 דולר או יותר ליחידה.
HSM מיוחדים:
HSM מיוחדים המיועדים לתעשיות ספציפיות יכולים להשתנות מאוד במחיר.
המחירים יכולים לנוע בין כמה אלפי דולרים לעשרות אלפי דולרים ליחידה.
שירותי HSM מבוססי ענן:
לשירותי HSM מבוססי ענן המוצעים על ידי ספקי ענן כמו AWS, Azure ו-Google Cloud יש מודלי תמחור המבוססים
על שימוש, כגון מספר הפעולות או המפתחות המנוהלים.
העלויות משתנות על סמך דפוסי השימוש וספק הענן.
תחזוקה ותמיכה:
יש צורך לתקצב עלויות תחזוקה ותמיכה שוטפות.
עלויות אלו כוללות עדכונים, תיקונים וגישה לשירות לקוחות.
שאלות ותשובות בנושא HSM
ש: מדוע נדרשים HSM?
ת: HSM חשובים מכיוון שהם עוזרים לארגונים להגן על הנתונים הרגישים ומפתחות ההצפנה שלהם מפני גניבה,
שיבוש וגישה בלתי מורשית, דבר החיוני לשמירה על סודיות הנתונים ושלמותם.
ש: היכן משתמשים במכשירי HSM?
ת: HSM משמשים בתעשיות ויישומים שונים, כולל מוסדות פיננסיים, שירותי בריאות, סוכנויות ממשלתיות,
ספקי שירותי ענן, מסחר אלקטרוני ומכשירי IoT.
ש: מהם סוגי HSM?
ת: ניתן לסווג את HSM ל-HSM למטרות כלליות ול-HSM מיוחדים.
HSM למטרות כלליות הם רב-תכליתיים ובשימוש נרחב, בעוד HSM מיוחדים מותאמים לתעשיות ספציפיות או למקרי שימוש.
ש: מהן כמה דוגמאות של HSM מיוחדים?
ת: HSM מיוחדים כוללים HSM פיננסיים (לעיבוד תשלומים), HSM ממשלתיים (לאבטחת מידע מסווג),
HSM שירותי בריאות (להגנה על נתוני חולים), ו-HSM בענן (לאבטחת שירותים מבוססי ענן).
ש: כיצד HSM משפרים את האבטחה?
ת: HSM משפרים את האבטחה על ידי מתן סביבה עמידה מפני חבלה בפעולות קריפטוגרפיות, אחסון מפתח מאובטח, בקרת גישה,
ובקרה והגנה מפני התקפות פיזיות.
ש: אילו תקנים והסמכות משויכים ל-HSM?
ת: ניתן לאשר את HSM כדי לעמוד בתקנים כגון FIPS 140-2, Common Criteria ו-PCI DSS,
בהתאם לדרישות התעשייה והרגולציה.
ש: האם משתמשים ב-HSM בסביבות ענן?
ת: כן, ספקי שירותי ענן רבים מציעים שירותי HSM מבוססי ענן כדי לעזור לארגונים לאבטח את הנתונים
והמפתחות ההצפנה שלהם בענן.
ש: כיצד ארגונים קובעים איזה HSM מתאים להם?
ת: ארגונים צריכים להעריך את דרישות האבטחה הספציפיות שלהם, צרכי התאימות, קריטריוני הביצועים ומגבלות התקציב בעת בחירת HSM.
התייעצות עם מומחי אבטחת מידע הבקיאים ב-HSM יכולה לסייע בקבלת החלטה מושכלת.
ש: מהן העלויות של HSM?
ת: עלויות HSM משתנות בהתאם לגורמים כמו סוג, יצרן, דגם, ביצועים, קיבולת, אישורים ותכונות נוספות.
הם יכולים לנוע בין מאות דולרים לעשרות אלפי דולרים ליחידה.