【安当产品应用案例100集】025-确保数据安全传输——基于KMS与HSM的定期分发加密解决方案

引言：

在当今快速发展的数字化时代，企业面临着前所未有的信息安全挑战。尤其是在需要向供应商定期分发敏感数据的情况下，如何保证这些数据在传输过程中的安全性变得至关重要。为此，我们推出了结合安当KMS密钥管理平台与HSM密码机的安全加密解决方案，旨在为企业提供最高等级的数据保护。

场景描述：

某企业在日常运营中会产生一系列随机数据，并需定期将这些数据安全地分发给指定供应商。由于数据内容可能包含敏感信息，因此必须采用高级别的加密技术来保障其在传输过程中不被泄露或篡改。特别地，供应商只能在离线环境中解密这些数据，以进一步增强数据的安全性。

我们的解决方案：

1. KMS连接HSM配置

• 集成环境构建：通过安当KMS密钥管理平台与HSM密码机的无缝集成，为您的企业提供一个集成了密钥生成、存储及安全管理的一体化环境。
• 硬件安全保障：HSM作为硬件级别的安全保障设施，不仅能够安全存储关键密钥材料，还能产生真随机数用于增强加密算法的有效性。HSM内的密钥永远不会暴露在外部环境中，即使设备被盗也不会导致密钥泄露。
• 集中式密钥管理：KMS提供了强大的集中式密钥生命周期管理能力，包括但不限于密钥创建、更新、删除以及详细的审计日志记录等功能。这有助于实现对企业所有密钥资产的统一管理和监控。

2. 数据加密与脱敏处理

• 灵活的API接口：利用KADP提供的多样化API接口（如Java库、Go语言包等），企业可以轻松接入到KMS-HSM架构之中。这些接口支持多种编程语言和开发框架，方便不同背景的技术团队快速上手。
• 派生密钥机制：在实际操作中，首先通过调用KMS从HSM获取高质量的随机数值，随后利用该随机值及特定算法派生出新的加密密钥。这种做法既能保证每次加密使用的密钥是独一无二的，又能避免频繁更换主密钥带来的管理复杂度。
• 数据脱敏展示：原始密钥仅存在于UKEY内部，而派生密钥则用于执行实际的数据加密任务。此外，还将对部分敏感信息实施脱敏处理，以便于对外展示时仍能保持一定的隐私性。例如，可以通过遮掩部分数字或字母的方式来展示信用卡号或身份证号码。

3. 安全存储与传输

• 数据库加密存储：加密后的数据会被妥善保存至数据库内，确保即使数据库遭到入侵也无法直接读取原始数据。同时，经过脱敏处理的信息可用于外部公开场合下进行展示。
• UKEY保护密钥：对于真正需要访问完整未脱敏版本数据的供应商而言，我们将为其配备相应的UKEY设备，并一同提供必要的解密工具和指导说明文件。UKEY内含安全芯片，能够安全地存储原密钥，并且只有插入正确的UKEY才能计算出派生密钥进行解密。
• 安全传输流程：将用于加密的密钥导入UKEY中并通过UKEY内安全芯片进行保护存储。然后将UKEY、派生密钥计算方法、盐值以及加密后的信息一起发送给供应商。这样既保证了数据的安全性，也简化了供应商的操作流程。

4. 离线解密

• UKEY与离线解密工具：为了满足供应商只能在离线环境下解密的需求，使用离线解密工具。供应商收到加密数据后，只需插入UKEY并运行离线解密工具即可完成解密过程。
• 无需网络连接：整个解密过程不需要任何网络连接，从而消除了因网络攻击而导致的数据泄露风险。
• 简便易用：离线解密工具具有直观的用户界面，使得非技术人员也能轻松操作。此外，还提供了详尽的使用指南和技术支持，确保供应商能够顺利解密数据。

自带密钥系统 vs KMS+HSM方案对比：

安全性：

• 自带密钥系统：通常依赖于软件层面的密钥管理，容易受到恶意软件攻击或其他形式的安全威胁。
• KMS+HSM方案：提供硬件级别的密钥存储和处理，极大地提高了抵御攻击的能力。HSM的设计遵循严格的物理安全标准，能够有效防止物理攻击和逻辑攻击。

易用性：

• 自带密钥系统：需要手动管理和维护密钥，增加了运维人员的工作负担。
• KMS+HSM方案：提供了自动化和集中的密钥管理功能，减少了人为错误的风险，同时也简化了密钥管理流程。

可扩展性：

• 自带密钥系统：随着业务的增长，原有的密钥管理系统可能难以适应新需求，扩展性较差。
• KMS+HSM方案：支持大规模部署，易于根据业务需求调整密钥策略，具有良好的可扩展性和灵活性。

合规性：

• 自带密钥系统：可能无法满足某些行业法规对数据安全的要求。
• KMS+HSM方案：符合国际安全标准和法规要求，如FIPS 140-2认证，有助于企业遵守相关法律法规，降低法律风险。

为什么使用KMS和HSM进行密钥生成？

• 提高安全性：KMS和HSM相结合，可以在硬件级别上保护密钥，避免密钥被窃取或篡改。
• 简化管理：KMS提供了一站式的密钥管理服务，包括密钥的生成、存储、轮换和销毁，降低了密钥管理的复杂度。
• 增强信任：HSM是经过严格测试和认证的硬件设备，广泛应用于金融、政府和其他高度监管的行业中，增加了客户对系统的信任度。
• 提高效率：自动化和标准化的密钥管理流程可以帮助企业节省时间和成本，专注于核心业务的发展。
• 支持离线解密：通过UKEY和离线解密工具，即使在没有网络连接的情况下，也能保证数据的安全解密，进一步增强了数据的保密性。

结语：

选择合适的加密解决方案对于任何依赖于数字资产的企业来说都是至关重要的一步。通过引入安当KMS密钥管理平台加上HSM密码机的支持，不仅可以有效提升数据传输的安全性，同时也为企业带来了更加便捷高效的操作体验。特别是针对需要离线解密的场景，我们的解决方案提供了额外的安全层，确保数据在整个生命周期中的完整性与保密性。立即联系我们，开启您的数据保护之旅吧！

文章作者：钟离 ©本文章解释权归安当西安研发中心所有