با توجه به اینکه استفاده شرکت‌ها از خدمات ابری جهت ذخیره و پردازش داده‌ها روزبه‌روز بیشتر می‌شود، تأمین امنیت و حفظ حریم خصوصی داده‌های حساس اهمیت زیادی پیدا کرده است. رمزنگاری بخش مهمی از استراتژی امنیت ابری محسوب می شود که هدف آن حفاظت از داده‌ها در برابر دسترسی غیرمجاز، تغییر و سرقت می‌باشد.
در این مقاله، به بررسی اصول اولیه رمزنگاری ابری، مدل‌های مختلف آن، مدیریت کلید، بهترین روش‌های پیاده‌سازی و چالش‌هایی که باید در هنگام انتخاب روش رمزنگاری مد نظر قرار دهید، پرداخته می شود.
تصویر(1)
تفاوت رمزنگاری متقارن و نامتقارن
قبل از ورود به مبحث رمزنگاری ابری، شناختن دو روش اصلی رمزنگاری، یعنی رمزنگاری متقارن و نامتقارن ضروری است.
رمزنگاری متقارن
رمزنگاری متقارن (Symmetric encryption) که با نام رمزنگاری کلید مخفی (secret key encryption) نیز شناخته می شود، از یک کلید واحد برای هر دو فرآیند رمزنگاری و رمزگشایی استفاده می‌کند. این کلید باید به‌صورت امن بین فرستنده و گیرنده اشتراک گذاشته شود تا داده‌های رمزنگاری شده قابل دسترسی باشند. از رایج ترین الگوریتم‌های رمزنگاری متقارن می توان به AES، DES و ۳DES اشاره کرد.
رمزنگاری نامتقارن
رمزنگاری نامتقارن (Asymmetric encryption) که با نام رمزنگاری کلید عمومی (public key encryption) نیز شناخته می شود، از دو کلید متفاوت بهره می‌برد. از کلید عمومی برای رمزنگاری و از کلید خصوصی برای رمزگشایی استفاده می کند. کلید عمومی می‌تواند به‌طور آزادانه منتشر شود، در حالی که کلید خصوصی باید مخفی بماند. از محبوب ترین الگوریتم‌های رمزنگاری نامتقارن می توان به RSA، DSA و ECC اشاره کرد.
مدل‌های رمزنگاری ابری
سه مدل اصلی جهت رمزنگاری در فضای ابری وجود دارد که هر کدام از میزان دسترسی و امنیت متفاوتی برخوردار هستند.
رمزنگاری سمت سرور
ارائه دهنده خدمات ابری، داده‌ها را پیش از ذخیره‌سازی در سرورهای خود رمزنگاری می‌کند. این روش موجب توازن مناسبی میان امنیت و سادگی در پیاده‌سازی می شود. با این حال، باید از پیاده‌سازی صحیح سیاست‌های امنیتی و مدیریت مناسب کلیدهای رمزنگاری توسط ارائه‌دهنده اطمینان حاصل گردد.
رمزنگاری سمت کلاینت
این نوع رمزنگاری، شامل رمزنگاری داده‌ها از سمت کاربر پیش از بارگذاری آن در فضای ابری است. این روش سطح بالاتری از امنیت را فراهم می‌کند زیرا تنها کاربر به کلیدهای رمزگشایی دسترسی دارد. با این حال، پیاده‌سازی آن پیچیده‌تر می باشد و ممکن است برخی از قابلیت‌های خدمات ابری را محدود کند.
رمزنگاری سرتاسری (End-to-end encryption)
رمزنگاری End-to-end اطمینان می‌دهد که داده‌ها از مبدأ رمزنگاری شده و تا مقصد مورد نظر هم به صورت رمزنگاری شده باقی می‌مانند. این روش بیشترین سطح امنیت را فراهم می‌کند زیرا کلیدهای رمزنگاری تنها در دسترس فرستنده و گیرنده قرار دارند. البته پیاده‌سازی و نگهداری آن پیچیده‌تر است.
مدیریت کلید در رمزنگاری ابری
تصویر(2)
مدیریت موثر کلیدهای رمزنگاری یکی از عوامل موفقیت هر کدام از روش های رمزنگاری ابری است. مدیریت کلید شامل ایجاد، توزیع، ذخیره‌سازی و ابطال کلیدها می باشد. بهترین روش‌های مدیریت کلید عبارتند از:
- استفاده از ماژول‌های امنیتی سخت‌افزاری (HSM) برای ذخیره سازی و تولید کلیدها
- اعمال سیاست تغییر دوره ای کلیدها برای کاهش ریسک دسترسی غیرمجاز
- محدود کردن دسترسی به کلیدهای رمزنگاری تنها برای افراد واجد شرایط
بهترین روش‌ها برای پیاده‌سازی رمزنگاری ابری
برای اطمینان از پیاده‌سازی موثر رمزنگاری ابری، سازمان‌ها باید از بهترین شیوه های موجود استفاده کنند. برخی از این روش ها عبارتند از:
1- ارزیابی داده‌ها: شناسایی داده‌های ذخیره‌شده در ابر و طبقه‌بندی آنها بر اساس حساسیت و الزامات قانونی
2- انتخاب مدل رمزنگاری مناسب: نیاز است با توجه به سطح دسترسی و امنیت مورد نیاز، مدل رمزنگاری مناسب را انتخاب کنید.
3- پیاده‌سازی بهترین شیوه‌های مدیریت کلید: سیاست‌گذاری قدرتمندی برای مدیریت کلیدهای رمزنگاری داشته باشید و بهترین روش ها در این حوزه را برای حفظ امنیت کلیدها استفاده نمایید.
4- نظارت و بازرسی: به صورت منظم رمزنگاری ابری خود را بررسی و مانیتور کنید تا مطمئن شوید که به خوبی و مطابق با قوانین کار می‌کند.
5- آموزش کارکنان: آموزش کارکنان در خصوص اهمیت رمزنگاری ابری، مدیریت مناسب کلید و بهترین شیوه‌های امنیتی برای کاهش خطاهای انسانی از اهمیت بالایی برخوردار است.
6- استفاده از ورود چندمرحله‌ای: استفاده از ورود چندمرحله‌ای (MFA) جهت افزایش امنیت و کسب اطمینان از اینکه تنها کاربران مجاز، به داده‌ها دسترسی داشته باشند.
7- انتخاب ارائه‌دهنده معتبر برای خدمات ابری: یک شرکت ارائه دهنده خدمات ابری را انتخاب کنید که سابقه‌ای طولانی در زمینه امنیت داده‌ها داشته باشد و با استفاده از رمزنگاری و دیگر ابزارهای امنیتی، داده‌ها را به صورت امن نگهداری کند.
8- از تکنولوژی های جدید آگاه باشید: با آخرین پیشرفت‌ها و بروزرسانی ها در زمینه فناوری‌های رمزنگاری آشنا شده و مطابق با آن روش های خود را آپدیت کنید تا بالاترین سطح امنیت را فراهم نمایید.
چالش‌ها و موارد قابل توجه در رمزنگاری ابری
با وجود اینکه رمزنگاری ابری مزایای زیادی دارد اما سازمان‌ها باید به برخی از چالش‌های آن نیز توجه داشته باشند:
عملکرد: رمزنگاری و رمزگشایی احتمالاً تأخیر (latency) ایجاد می‌کنند که ممکن است روی عملکرد برنامه‌ها و خدمات ابری تأثیر بگذارد.
تطابق با قوانین: سازمان‌ها باید اطمینان حاصل کنند که روش‌های رمزنگاری ابری آنها با مقررات و قوانین مربوطه همچون حفاظت از داده‌ها، حریم خصوصی و امنیت اطلاعات مشتریان مطابقت داشته باشد.
وابستگی به یک ارائه‌دهنده: اگر روش رمزنگاری انحصاری یک شرکت ابری را انتخاب کنید، ممکن است منجر وابستگی به آن شرکت شود. این موضوع می تواند تغییر دادن شرکت مربوطه یا استفاده همزمان از چند شرکت ابری را دشوار کند.
نتیجه گیری
رمزنگاری داده‌ها در ابر، اهمیت زیادی دارد. شناخت متدهای مختلف رمزنگاری و استفاده بهینه از کلیدهای رمزنگاری می‌تواند امنیت داده‌های ذخیره شده در ابر را به طور چشمگیری افزایش دهد. پیروی از دستورالعمل‌های ارائه شده در این زمینه نیز می‌تواند به شرکت‌ها کمک کند تا اقدامات مناسب‌تری برای امنیت داده‌های خود در ابر انجام دهند. بنابراین رمزنگاری ابری یک جزء اساسی برای طراحی و پیاده‌سازی موفق امنیت ابری است.