一文了解DigiCert和Thales如何增強Hyperledger的網絡安全性

註：原文來自hyperledger。

2019年，全球約有79億條數據記錄遭到破壞，然而，39%的公司沒有使用強大的數據安全措施，因為部署複雜性是一大障礙。這是可理解的，正確實施密碼學方案具有挑戰性，而合規要求的不斷發展會帶來負擔：迄今為止，國際公司可能需要滿足大約1,800 項全球隱私法。

然而，安全性不是可選的，而是必須的。如果他們不信任你的解決方案，就沒有人會購買它。難怪公司在選擇解決方案時會盡心儘力，理想的解決方案是與系統無關、自動化和簡單的解決方案。

隨着區塊鏈等分佈式賬本技術 (DLT) 的出現，安全問題的解決之道似乎就在眼前。

那麼，DLT 是否可以解決你的網絡安全問題呢？

DLT承諾了很多特性，例如不可篡改性、透明性和可審計性。一旦網絡達成共識，信息被記錄在賬本上，用戶就可以相信他們所看到的與被認可的“真相”完全相同。如果數據被加密，只有獲得批准的用戶才能看到它。通過這些方式，DLT可以起到保護數據的作用。

然而，與任何存儲解決方案一樣，區塊鏈也無法避免妥協，它們本身並不是100%安全的。區塊鏈只是整個系統的一部分，共識之前發生的事情和數據檢索之後發生的事情與DLT無關。

“區塊鏈所做的就是提供途徑，” DigiCert®研發主管Avesta Hojjati解釋道，“它們提供了一條探索的途徑，一條節省資金的途徑，以及一條提高安全性的途徑。”

Thales首席技術專家Sol Cates補充道：

“儘管有了這項尖端、新穎的技術，網絡安全仍然可歸結為公鑰基礎設施的老問題和三條安全規則：機密性、完整性和可用性。無論你的系統有多麼驚人，如果你在整合區塊鏈時放棄了安全的基本原則，那你就是在招致漏洞。”

在驗證和管理區塊鏈身份、 DLT 用戶以及設備時，尤其如此。

身份驗證和管理基礎

公鑰基礎設施 (PKI) 驗證用戶和設備的身份，它包括一個證書頒發機構 (CA)，後者驗證身份並頒發受信任的證書。它還包括密鑰對的管理——允許安全數字交易的公鑰和私鑰。

硬件安全模塊 (HSM) 安全地生成、管理和存儲關鍵密鑰。這些設備具有物理保護和防篡改功能，並可在操作上與其他系統隔離。HSM不與存儲電子郵件、文檔或系統備份的服務器共享空間。無論是物理的還是基於雲的，HSM只有一項工作：管理和保護密鑰。

證書通常被比作你的護照或駕照，它們由受信任方或“CA”頒發，他們會檢驗你的身份，而且它很難偽造，因此其他人可以依靠它們來識別你的身份。

但是這個類比並不能很好地解釋密鑰。舉一個簡單的例子，讓我們來考慮一個郵局。

郵局會檢查你的身份，併發給你一個郵政信箱。這樣，郵局就像一個 CA。它驗證了你的身份，並將你的姓名綁定到一個類似於證書的郵箱。然後，你的郵箱編號將用作你的公鑰。你可以與他人分享，或者他們可以找到它。一旦他們知道了，他們就可以與你交流。你可以將信息發送給你知道公鑰（郵箱）的人。

但是你還有一個私鑰來訪問你的郵件。沒有這個私鑰，任何人都無法訪問你郵箱的內容。為了保證你的信息安全，你必須保護這個私鑰。為了確保它真正安全，你可以將其存放在壁掛式保險箱中（在本示例中充當 HSM），而不是存放在廚房的抽屜中，在那裡你的私鑰會與垃圾混在一起，而其他人可能會無意或有意地碰到它。

雖然這個示例極其簡單，但它提供了 PKI 和 HSM 如何保護數據和事務的基本概念。

實際上，PKI 和 HSM 提供的不僅僅是通過你的私鑰進行身份驗證和安全訪問。

PKI 還提供了加密……想象一個神奇的信封，它會使內容無法讀取，直到你從郵箱中檢索到信件。它確保發送信息的完整性，防止任何其他方在傳輸過程中進行更改。HSM 使用高級加密技術生成這些私鑰，並保護用戶信息、數據機密性和網絡身份驗證。

為了安全起見，區塊鏈和 DLT 解決方案仍必須滿足標準的網絡安全實踐和要求。密鑰管理 — 確保密鑰保密、完整性得到保護，並且始終隨時可用是至關重要的。如果沒有這種密鑰管理，你也可以複製你的郵箱密鑰，並將其分發給任何想要的人。

可以理解，密鑰管理對公司來說是一項持續的挑戰。他們不僅需要保護一組密鑰，還需要保護幾份文件。企業每小時可以生成數百個密鑰對，每個密鑰包含 2048 到 3072 位。

通過遠程員工和合作夥伴、多個設備訪問網絡以及安全的電子郵件和文檔交換，企業每天無數次地驗證身份、加密數據並驗證文檔和通信的完整性。

這些都是需要管理和保護的信息，它需要一個強大的證書、密鑰和身份管理平台，它還需要一種生成、管理和存儲私鑰的方法。

然而，區塊鏈本身並不能滿足所有這些要求。

這就是DigiCert 和 Thales一起在做的事，它們建立了長達十年的合作夥伴關係，幫助其客戶對通信、系統、電子郵件、文檔、網站和服務器進行身份驗證和加密。

而這兩家企業，也是Hyperledger 的共同成員。

DigiCert 和 Thales 相信，設計安全的其中一個原則是，解決方案的設計從一開始就包含既定的安全原則，而不是依賴於反應性附加組件。

我們可以考慮從頭開始建立銀行，和將舊小學改造成銀行之間的區別。前者會有一個很好的基礎以及有限的接入點。而後者的改造，永遠不會達到相同的質量標準。

而在採用區塊鏈解決方案或服務方面，DigiCert 和 Thales認為，很多公司都是採用了后一種方式，這些公司會因為“區塊鏈不起作用”而選擇了放棄，為此，這兩家公司希望為Hyperledger Fabric 的用戶解決這個問題。

工作原理

簡單地說，DigiCert用密鑰保護設備，而Thales則負責保護這些密鑰，它們一起使用Hyperledger Fabric提供安全解決方案。

首先，一個客戶在DigiCert的平台中創建一個帳戶，該帳戶允許客戶頒發公共和私人信任的證書。然後，他們使用DigiCt的API將其與HyffeDiger-Band集成並替換原生CA。從這一點上，客戶可以使用Luna HSMs作為數字信任的堅實基礎。

而Thales利用 Hyperledger Fabric 管理其集成。

儘管整合現在是分開的，但兩家公司正在尋求更廣泛的整合。Hojjati說：“我們正與Thales合作，將其作為單一產品。在該產品中，你可以將CA和HSM集成到Hyperledger Fabric中，並為密鑰對和證書提供一個聯繫點。”

除了集成到一個產品中，DigiCert和Thales還在密切關注云HSM、量子計算等發展趨勢。

隨着更多物聯網設備和分佈式模型的部署，可能需要一種更分佈式和可擴展的HSMs方法，Hojjati說：“HSM的生命周期通常很長，因此向雲的遷移可能需要一些時間，但越來越多的客戶在詢問基於雲的HSM。”