Обчислення з конфіденційністю – це інноваційна технологія, що виникла як відповідь на зростаючу потребу в гарантованій обробці секретних даних.
Оскільки компанії дедалі більше покладаються на хмарні сервіси для зберігання та опрацювання даних, виникає занепокоєння щодо безпеки та приватності цієї інформації, особливо коли йдеться про конфіденційні відомості.
Звичайні хмарні обчислення використовують різноманітні методи захисту, такі як кодування та обмеження доступу, для охорони даних.
Проте, ці заходи можуть виявитися недостатньо ефективними для захисту таємних даних, що обробляються в хмарі, оскільки вони базуються на довірі до хмарного провайдера та його інфраструктури.
Обчислення з конфіденційністю стали рішенням для подолання цього дефіциту довіри, надаючи можливість опрацьовувати секретні дані в безпечному та надійному середовищі, навіть за умови потенційного компрометування хмарних постачальників або обладнання.
Розгляньмо детальніше, що саме являють собою обчислення з конфіденційністю та яким чином вони функціонують.
Що являє собою конфіденційне обчислення?
Конфіденційне обчислення – це підхід до захисту даних, який дозволяє опрацьовувати та зберігати конфіденційну інформацію в безпечному та захищеному просторі. Воно гарантує захист даних у стані спокою, під час використання та під час передачі, шифруючи їх та забезпечуючи приватність, навіть від інфраструктури, де вони опрацьовуються.
Основна мета конфіденційних обчислень – створення довіреного середовища виконання (Trusted Execution Environment, TEE), яке забезпечує конфіденційність та безпеку даних на всьому етапі їхньої обробки.
TEE використовують апаратні механізми безпеки, наприклад, довірені платформні модулі (TPM) та безпечні анклави, для захисту інформації від несанкціонованого доступу, навіть з боку користувачів з привілеями.
Захищені анклави – це ізольовані апаратні компоненти, що створюють безпечне середовище виконання всередині процесора. Вони здатні виконувати код та процеси незалежно від решти системи, гарантуючи конфіденційність та цілісність оброблюваних даних.
Intel SGX та ARM TrustZone є двома яскравими прикладами технологій конфіденційних обчислень, що використовують захищені анклави.
Як працюють конфіденційні обчислення?
Конфіденційні обчислення – це комплекс технологій та методів, спрямованих на захист даних та програм під час їхньої обробки, коли таємна інформація є вразливою до незаконного доступу або зміни.
Зазвичай, дані перед обробкою розшифровуються в оперативній пам’яті, що створює потенційні ризики для безпеки.
Confidential Computing вирішує цю проблему, використовуючи довірене середовище виконання (TEE), яке є захищеним анклавом всередині ЦП, захищеним вбудованими ключами шифрування та механізмами ідентифікації.
Коли дані обробляються в TEE, вони залишаються зашифрованими в пам’яті, доки програма не звернеться до TEE для їхнього розшифрування для опрацювання.
TEE забезпечує ізольоване середовище для обробки даних та запобігає незаконному доступу до даних або ключів шифрування. Навіть у випадку компрометації головного хост-середовища, TEE може запобігти доступу до даних, гарантуючи їхню конфіденційність та цілісність.
Під час обробки інформації в TEE, дані є невидимими для операційної системи, гіпервізора та інших ресурсів обчислювального стеку.
Це означає, що хмарні провайдери та їхні працівники не можуть отримати доступ до даних, що забезпечує додатковий рівень безпеки.
Використовуючи TEE та інші технології конфіденційних обчислень, організації можуть захистити свої таємні дані та програми від різноманітних загроз безпеці, включаючи шкідливе програмне забезпечення, експлойти root-користувачів та інші види атак.
Чому варто використовувати конфіденційні обчислення?
Ось кілька причин, чому компаніям слід розглянути використання конфіденційних обчислень.
#1. Захист конфіденційних даних
Конфіденційні обчислення допомагають захистити таємні дані, такі як медичні записи та особисті відомості. Це гарантує збереження конфіденційності цих даних навіть під час обробки, завдяки шифруванню та іншим заходам безпеки.
#2. Відповідність нормативним вимогам
Багато галузей мають суворі нормативні вимоги, наприклад, GDPR та HIPAA. Конфіденційні обчислення допомагають організаціям виконувати ці норми, гарантуючи безпеку конфіденційних даних на всіх етапах їхньої обробки.
#3. Забезпечення безпечної співпраці
Деякі організації потребують співпраці з постачальниками та іншими третіми сторонами, але обмін таємними даними може бути ризикованим. Конфіденційні обчислення сприяють безпечній співпраці, дозволяючи організаціям обмінюватися даними в захищеному середовищі, зберігаючи їхню конфіденційність і захист від зовнішніх атак.
#4. Зміцнення довіри
Забезпечуючи безпечну та прозору обробку таємних даних, конфіденційні обчислення здатні зміцнити довіру між учасниками. Це є особливо важливим у випадках, коли задіяно багато сторін, наприклад, у процесах управління ланцюгами постачання або фінансових операціях.
#5. Економія коштів
Конфіденційні обчислення також можуть зменшити витрати, пов’язані з витоком даних та порушенням відповідності. Запобігаючи таким інцидентам, компанії можуть заощадити кошти на судових процесах, штрафах та інших витратах.
Що таке Консорціум конфіденційних обчислень?
Консорціум конфіденційних обчислень (Confidential Computing Consortium, CCC) – це об’єднання технологічних компаній та організацій, що працюють над впровадженням та розвитком довірених середовищ виконання.
Його метою є розробка відкритих стандартів та фреймворків, які дозволяють розробникам створювати та розгортати безпечні програми та сервіси в різноманітних обчислювальних середовищах, таких як публічні та приватні хмари, периферійні пристрої та локальні центри обробки даних.
CCC досягає своїх цілей шляхом відкритого управління та співпраці між своїми членами, серед яких такі провідні технологічні компанії та організації, як Google, IBM/Red Hat, Intel, AMD, Microsoft, Alibaba, Oracle, VMware та багато інших.
Основні напрямки діяльності консорціуму включають визначення загальногалузевих стандартів, сприяння розробці інструментів з відкритим кодом та найкращих практик, а також підтримку досліджень та навчання у сфері конфіденційних обчислень.
Більше інформації про цей консорціум ви знайдете на веб-сайті CCC. Не соромтеся відвідати, якщо хочете переглянути вебінари з конфіденційних обчислень.
Сфери застосування
Ось кілька прикладів використання конфіденційних обчислень:
Охорона здоров’я та дослідження
Технологію конфіденційних обчислень можна використовувати для безпечного навчання алгоритмів штучного інтелекту з кількома сторонами для діагностики захворювань та інших цілей. Це дозволяє лікарням та дослідницьким установам співпрацювати та обмінюватися даними, зберігаючи при цьому конфіденційність та приватність даних пацієнтів.
Ланцюг поставок
Конфіденційні обчислення можуть забезпечити безпечний обмін даними між різними учасниками ланцюга поставок, включаючи постачальників, виробників та роздрібних продавців. Це сприяє співпраці та підвищенню ефективності логістики.
Інформація про маршрути доставки, графіки перевезень та моніторинг транспортних засобів може бути використана для забезпечення захисту даних про логістику та транспортування.
Фінансові послуги
Конфіденційні обчислення набувають все більшого значення у фінансовій сфері через конфіденційну природу фінансових даних, включаючи особисту інформацію та дані про операції.
Вони використовуються для безпечної обробки фінансових транзакцій, гарантуючи, що дані шифруються та захищені від незаконного доступу. Це допомагає запобігти шахрайству та витоку даних та покращує загальну безпеку фінансових систем.
Інтернет речей
Конфіденційні обчислення можна використовувати у пристроях IoT для безпечної обробки персональних даних, таких як біометрія, місцезнаходження та особиста інформація. Це може підвищити загальну безпеку систем Інтернету речей та запобігти незаконному доступу.
Оскільки все більше організацій переходять до хмари та покладаються на цифрову інфраструктуру для ведення бізнесу, потреба в безпечних обчислювальних рішеннях буде тільки зростати.
Конфіденційні обчислення пропонують універсальне та важливе рішення для цієї проблеми, допомагаючи організаціям захистити свої дані, зміцнити довіру з клієнтами та забезпечити відповідність нормативним вимогам.
Примітка автора
Мета конфіденційних обчислень – гарантувати, що таємні дані завжди зберігаються у зашифрованому вигляді та обробляються у безпечному середовищі. Таким чином, навіть якщо зловмисник отримає доступ до основного апаратного забезпечення або хмарного постачальника, він не зможе отримати доступ до конфіденційних даних.
Це досягається шляхом використання спеціалізованого апаратного та програмного забезпечення, наприклад, довіреного середовища виконання (Trusted Execution Environment), а також зашифрованої пам’яті та сховища.
Можливо, вас також зацікавить інформація про практичні способи захисту таємних даних.