Завдяки мультитенантному сховищу кілька користувачів спільно використовують одну інфраструктуру, але шифрування гарантує конфіденційність і безпеку їхніх даних. Ось основні висновки:

• Дані в спокої: Шифруйте файли за допомогою AES-256 або використовуйте шифрування повного диска для захисту збережених даних.
• Дані в дорозі: використовуйте TLS 1.3 або IPsec для захисту даних, що переміщуються мережами.
• Ізоляція орендаря: Призначте унікальні ключі шифрування для кожного клієнта, щоб запобігти перехресному доступу.
• Управління ключами: Регулярно змінюйте ключі, надійно зберігайте їх і використовуйте багатофакторну автентифікацію для доступу.
• Контроль доступу: Дозволи на основі ролей і моніторинг у реальному часі забезпечують належну обробку даних.

Шифрування не тільки запобігає витоку даних, але й захищає від фізичної крадіжки, вразливості мережі та збоїв контролю доступу. Завдяки поєднанню надійних методів шифрування з належним керуванням ключами та моніторингом багатокористувацькі середовища можуть залишатися безпечними та сумісними.

Найкращі методи використання сховища ключів Azure у мультитенантній веб-службі

Основні методи шифрування

Захист даних передбачає шифрування як збереженої, так і переданої інформації за допомогою кількох рівнів безпеки.

Шифрування зберігання

Шифрування сховища захищає дані в стані спокою за допомогою двох основних методів:

Шифрування повного диска (FDE)
Цей метод шифрує цілі накопичувачі, захищаючи від фізичної крадіжки або несанкціонованого доступу. Він зазвичай використовує стандарт AES-256.

Шифрування на рівні файлу
Цей підхід призначає унікальні ключі шифрування окремим файлам і каталогам, пропонуючи більш детальний контроль. Зазвичай він поєднує:

• AES для шифрування вмісту файлу
• RSA для обміну ключами
• HMAC для перевірки цілісності даних

Шифрування мережі

Мережне шифрування забезпечує безпеку даних під час переміщення між системами та користувачами. Загальні протоколи включають:

Безпека транспортного рівня (TLS)
TLS 1.3 пропонує такі розширені функції, як:

• Ідеальна передня секретність (PFS)
• Нульовий час у зворотному напрямку (0-RTT)
• Сильний захист від атак типу "людина посередині".

IPsec (безпека протоколу Інтернету)
Працюючи на рівні IP, IPsec забезпечує:

• Заголовок автентифікації (AH) для перевірки цілісності
• Інкапсуляція корисного навантаження безпеки (ESP) для шифрування
• Інтернет-обмін ключами (IKE) для безпечного розповсюдження ключів

Наступним кроком у надійному шифруванні є ефективне керування ключами.

Управління ключами

Правильне керування ключами має важливе значення для підтримки цілісності шифрування. Хороша система включає:

Генерація та зберігання ключів

• Апаратні модулі безпеки (HSM) для безпечного створення ключів
• Зашифроване сховище з резервними копіями в кількох місцях
• Чітке розділення головних ключів і ключів шифрування даних

Контроль доступу

• Контроль доступу на основі ролей (RBAC) для керування ключовими дозволами
• Багатофакторна автентифікація для критичних ключових операцій
• Комплексні журнали аудиту для всіх ключових дій

Управління життєвим циклом
Ключі потребують регулярного оновлення та безпечної утилізації. Стандартні практики включають:

• Зміна ключів шифрування даних щокварталу
• Головні ключі змінюються щорічно
• Безпечне видалення ключів відповідно до стандартів DOD 5220.22-M
• Використання керування версіями ключів для підтримки доступу до старих даних

Налаштування мультитенантного шифрування

Давайте заглибимося в налаштування шифрування для кількох клієнтів, спираючись на методи шифрування та стратегії керування ключами, про які говорилося раніше. Це налаштування забезпечує безпечне та ефективне розгортання.

Вибір типів шифрування

Щоб знайти баланс між безпекою та продуктивністю, розгляньте можливість використання кількох рівнів шифрування:

Захист даних у спокої

• використання AES-256 для шифрування файлів.
• Застосувати Прозоре шифрування даних (TDE) для баз даних.
• Увімкнути шифрування на рівні томів для спільних середовищ зберігання.

Захист даних під час передачі

• використання TLS 1.3 для всіх комунікацій API.
• Застосувати наскрізне шифрування для чутливих операцій.
• Виберіть безпечні протоколи для процесів резервного копіювання та реплікації.

Налаштування ключів орендаря

Кожному орендарю потрібні власні ключі шифрування для забезпечення ізоляції даних. Ось як їх налаштувати:

Налаштування головного ключа

• Створіть a унікальний майстер-ключ за використання кожного орендаря HSM, сумісні з FIPS 140-2.
• Зберігайте майстер-ключі окремі безпечні анклави.
• Автоматизуйте кожну ротацію ключів 90 днів для посилення безпеки.

Ключова структура орендаря

• Створити Ключі шифрування даних (DEK) індивідуально для кожного орендаря.
• Шифруйте DEK за допомогою головного ключа клієнта.
• Підтримуйте окремі версії ключів для підтримки відновлення даних у разі потреби.

Ці кроки адаптують процес керування ключами до багатокористувацького середовища.

Налаштування контролю доступу

Надійні механізми контролю доступу мають вирішальне значення для ефективної ізоляції даних орендарів:

Структура автентифікації

• використання OAuth 2.0 з маркерами JWT для безпечної автентифікації.
• Вимагати багатофакторна автентифікація (MFA) на пільгові дії.
• Реалізувати Контроль доступу на основі ролей (RBAC) для детального керування дозволами.

Ізоляція даних орендаря

• Призначте унікальні ідентифікатори клієнта, щоб створити окремі контексти шифрування.
• Використовуйте окреме сховище ключів для кожного орендаря для посилення ізоляції.

Рівень безпеки	Частота обертання клавіш	Вимога МЗС	Область журналювання доступу
Базовий	Кожні 180 днів	Додатково	Лише ключові події
Стандартний	Кожні 90 днів	Необхідно для адмінів	Усі події доступу
Покращений	Кожні 30 днів	Необхідний для всіх користувачів	Повні журнали аудиту

Моніторинг і відповідність

• Налаштувати сповіщення в режимі реального часу за спроби несанкціонованого доступу.
• Автоматизуйте перевірки відповідності, щоб залишатися у відповідності з правилами.
• Зберігайте детальні журнали аудиту для всіх дій, пов’язаних із шифруванням.

Це налаштування забезпечує як безпеку, так і підзвітність у середовищі з кількома клієнтами.

sbb-itb-59e1987

Правила безпеки

Щоб посилити захист конфіденційних даних і забезпечити відповідність вимогам, застосуйте суворі заходи безпеки разом із шифруванням і методами керування ключами. Ці вказівки розроблено для посилення безпеки багатокористувацького середовища зберігання.

Графік ротації ключів

Визначте інтервали ротації ключів на основі чутливості даних і вимог відповідності:

Регулярні інтервали обертання

Класифікація даних	Частота обертання	Вимоги до резервного копіювання	Період повідомлення
Критичний	30 днів	Щодня виїзний	7 днів
Чутливий	90 днів	Щотижня виїзний	14 днів
Стандартний	180 днів	Щомісяця виїзний	30 днів

Протоколи екстреної ротації

• Негайно поміняйте ключі, якщо є підозра на компрометацію.
• Використовуйте спеціальні екстрені ключі для критично важливих систем і переконайтеся, що всі зміни реєструються.

Надійний план ротації ключів має поєднуватися з безперервним моніторингом активності системи для виявлення аномалій за першої нагоди.

Моніторинг безпеки

Після встановлення ключових протоколів підтримуйте безпеку шляхом постійного та активного моніторингу:

Моніторинг у реальному часі

• Відстежуйте шаблони використання ключів і доступу в режимі реального часу.
• Налаштуйте сповіщення про будь-які спроби несанкціонованого доступу.

Відстеження доступу

Рівень моніторингу	Метрики	Поріг сповіщення	Час відгуку
Загальносистемний	Використання ключа, доступ	>10 невдалих спроб	5 хвилин
Специфічний орендар	Доступ до даних, виклики API	Раптові стрибки гучності	15 хвилин
Адміністративний	Привілейовані операції	Будь-які несанкціоновані дії	негайно

Відповідність стандартам даних

Для узгодження з протоколами шифрування дотримуйтесь цих встановлених стандартів даних:

Інтеграція Compliance Framework

• використання FIPS 140-2 перевірені криптографічні модулі.
• Дотримуватись Стаття 32 GDPR вимоги до шифрування.
• Переконайтеся, що керування ключами відповідає HIPAA нормативні акти.

Вимоги до документації

• Вести записи всіх ключових управлінських дій.
• Зберігайте детальні журнали аудиту шифрування.
• Ретельно задокументуйте процедури реагування на інциденти.

Процес перевірки

• Кожного кварталу проводити аудит відповідності.
• Виконуйте щорічне тестування на проникнення для виявлення вразливостей.
• За потреби регулярно оновлюйте сертифікати безпеки.

Поширені проблеми та їх вирішення

Шифрування в мультитенантному сховищі пов’язане зі своїми проблемами. Нижче ми розглянемо деякі поширені проблеми та практичні способи їх вирішення, зосереджуючись на продуктивності, управлінні ключами та збалансованості безпеки та зручності використання.

Швидкість і продуктивність

Шифрування може уповільнити роботу через додаткову обробку, яку вимагає. Ось як забезпечити безперебійну роботу:

• Апаратне прискорення
  Використання апаратних прискорювачів, таких як Intel AES-NI, може зменшити використання ЦП, зберігаючи стандарти шифрування.
• Стратегії кешування
  Розумне кешування може покращити продуктивність без шкоди для безпеки. Ось коротка розбивка:

Рівень кешу	Реалізація	Підвищення продуктивності	Міркування безпеки
Пам'ять	Зашифрований кеш для активних даних	Швидший доступ	Мінімальний додатковий ризик
Сесія	Тимчасове зберігання ключів	Менша затримка	Короткочасний вплив
Диск	Вибіркове шифрування для окремих зон	Краща ефективність введення/виведення	Регульовані захисні засоби

Після оптимізації продуктивності важливо вирішити потенційні проблеми з керуванням ключами.

Ключові питання управління

Правильне керування ключами має вирішальне значення для ізоляції орендарів і загальної цілісності системи. Трирівнева система ключів є високоефективною, якщо вона реалізована правильно:

• Ізоляція орендаря
  • Переконайтеся, що головний ключ, ключ клієнта та ключі даних ізольовані, щоб запобігти доступу між клієнтами.
  • Переконайтеся, що автоматичний розподіл ключів не розмиває межі орендарів.
  • Використовуйте унікальні процедури резервного копіювання для ключів кожного клієнта, зберігаючи єдиний процес відновлення для адміністраторів.

Керування ключами — це лише частина рівняння. Не менш важливим є баланс між високою безпекою та зручністю для користувача.

Безпека проти простоти використання

Встановлення правильного балансу між безпекою та зручністю використання вимагає продуманого контролю доступу та автоматизації:

• Оптимізація контролю доступу
  Захистіть дані, не надто ускладнюючи їх для користувачів, запровадивши такі функції, як:

Особливість	Рівень безпеки	Вплив на користувача	Реалізація
Єдиний вхід	Високий	Мінімальні збої	Служби федерації
Рольовий доступ	Сильний	Середня складність	Детальні дозволи
Своєчасний доступ	Дуже висока	Невеликі затримки	Тимчасові облікові дані

• Автоматизація та інтеграція
  Автоматизуйте ротацію ключів і використовуйте засоби керування безпекою на основі API, щоб зменшити ручну роботу. Запровадження порталів самообслуговування також може спростити рутинні завдання.
• Моніторинг і сповіщення
  Налаштуйте надійну систему моніторингу для раннього виявлення та вирішення проблем:
  • Відстежуйте ефективність шифрування в реальному часі.
  • Відстежуйте використання клавіш, щоб виявляти аномалії.
  • Автоматизуйте відповіді на типові проблеми.

Регулярні перевірки та відгуки користувачів необхідні для постійного вдосконалення. Розгляньте можливість партнерства з такими постачальниками, як Serionion для оптимізації керування шифруванням і ефективного вирішення проблем продуктивності.

Резюме

У цьому розділі об’єднано основні стратегії захисту багатокористувацького сховища за допомогою шифрування. Головне — поєднати кілька рівнів шифрування, апаратного прискорення та інтелектуального кешування, щоб захистити дані, зберігаючи низький вплив на продуктивність.

Завдяки шифруванню даних як на рівні сховища, так і на рівні мережі та суворому керуванню ключами дані клієнта залишаються ізольованими. Апаратне прискорення та ефективне кешування допомагають зменшити навантаження на продуктивність шифрування, гарантуючи, що безпека не уповільнює роботу.

Основні елементи ефективного шифрування включають:

• Контроль доступу на основі ролей щоб обмежити доступ до даних
• Своєчасне надання облікових даних для посиленої безпеки
• Автоматизовані графіки ротації ключів щоб запобігти вразливості
• Регулярні перевірки безпеки для виявлення та усунення ризиків

Завдяки спеціальним ключам для орендарів керування доступом додатково покращується завдяки:

• Використання унікальні ключі шифрування для кожного орендаря
• Реалізація AES-256 та інші визнані галуззю алгоритми
• Обслуговування докладні журнали доступу для відповідальності
• Працевлаштування автоматизовані системи моніторингу для виявлення аномалій

Пов’язані публікації в блозі

• Пояснення наскрізного шифрування для хостингу
• Керування ключами в хостингу з наскрізним шифруванням
• Контрольний список безпеки API Cloud Storage
• Як захистити підключення API Cloud Storage