არასანდო შენახვის სერვერების კონტექსტში, რა მნიშვნელობა აქვს ოპერაციების თანმიმდევრული და შემოწმებადი ჟურნალის შენარჩუნებას და როგორ შეიძლება ამის მიღწევა?

/ / გამოქვეყნებულია კიბერ უსაფრთხოება, EITC/IS/ACSS გაფართოებული კომპიუტერული სისტემების უსაფრთხოება, შენახვის უსაფრთხოება, არასანდო შენახვის სერვერები, გამოცდის მიმოხილვა

კიბერუსაფრთხოების სფეროში, განსაკუთრებით არასანდო შენახვის სერვერებზე შენახვის უსაფრთხოებასთან დაკავშირებით, უმთავრესია ოპერაციების თანმიმდევრული და შემოწმებადი ჟურნალის შენარჩუნება. ეს მოთხოვნა გამომდინარეობს მონაცემთა მთლიანობის, ხელმისაწვდომობისა და კონფიდენციალურობის უზრუნველყოფის აუცილებლობიდან იმ გარემოში, სადაც შენახვის ინფრასტრუქტურის სრულად ნდობა შეუძლებელია. არასანდო შენახვის სერვერები წარმოადგენს მნიშვნელოვან რისკებს, მათ შორის მონაცემთა არაავტორიზებული მოდიფიკაციის, წაშლისა და არაავტორიზებული წვდომის ჩათვლით. ამრიგად, ოპერაციების თანმიმდევრული და შემოწმებადი ჟურნალი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ამ რისკების შერბილებაში.

ოპერაციების თანმიმდევრული ჟურნალი ეხება სერვერზე შენახულ მონაცემებზე შესრულებული ყველა მოქმედების თანმიმდევრულ და ქრონოლოგიურ ჩანაწერს. ეს ჟურნალი უნდა იყოს უცვლელი და ხელშემშლელი, რაც უზრუნველყოფს ნებისმიერი არაავტორიზებული ცვლილების აღმოჩენას. ასეთი ჟურნალის მნიშვნელობა მდგომარეობს მის უნარში, უზრუნველყოს მონაცემებთან ყველა ურთიერთქმედების ზუსტი და სანდო ისტორია, რაც აუცილებელია აუდიტის, სასამართლო ანალიზისა და მარეგულირებელ მოთხოვნებთან შესაბამისობისთვის.

ოპერაციების თანმიმდევრული და შემოწმებადი ჟურნალის მისაღწევად, შეიძლება გამოყენებულ იქნას რამდენიმე ტექნიკა და ტექნოლოგია. ეს მოიცავს კრიპტოგრაფიულ მეთოდებს, უსაფრთხო ჟურნალის მექანიზმებს და კონსენსუსის პროტოკოლებს. ქვემოთ განვიხილავთ ამ მეთოდებს დეტალურად:

კრიპტოგრაფიული მეთოდები

1. ჰეშის ჯაჭვები: ჰეშის ჯაჭვი არის ჰეშის მნიშვნელობების თანმიმდევრობა, სადაც თითოეული ჰეშის მნიშვნელობა დამოკიდებულია წინაზე. ეს ქმნის კავშირს ჟურნალის თითოეულ ჩანაწერს შორის, რაც უზრუნველყოფს, რომ ჩანაწერის ნებისმიერი ცვლილება გაწყვეტს ჯაჭვს. მაგალითად, თუ ჟურნალის ჩანაწერები წარმოდგენილია L_1, L_2, ..., L_n, ჰეშის ჯაჭვი შეიძლება აშენდეს შემდეგნაირად:

    \[ H_1 = H(L_1), \quad H_2 = H(H_1 || L_2), \quad ..., \quad H_n = H(H_{n-1} || L_n) \]

სადაც H აღნიშნავს კრიპტოგრაფიული ჰეშის ფუნქციას და || წარმოადგენს შეერთებას. ეს სტრუქტურა უზრუნველყოფს ჟურნალის ჩანაწერის ნებისმიერი ხელყოფას L_i გამოიწვევს შემდგომ ჰეშის მნიშვნელობებში შეუსაბამობას, რითაც გამოავლენს ხელყოფას.

2. ციფრული ხელმოწერები: ჟურნალის ყოველი ჩანაწერი შეიძლება ციფრულად იყოს ხელმოწერილი სანდო მხარის მიერ ასიმეტრიული კრიპტოგრაფიის გამოყენებით. ციფრული ხელმოწერა უზრუნველყოფს ავთენტურობას და მთლიანობას, რადგან მისი შემოწმება შესაძლებელია ხელმომწერის საჯარო გასაღების გამოყენებით. მაგალითად, თუ ჟურნალის ჩანაწერი L_i ხელმოწერილია პირადი გასაღებით K_{priv}, ხელმოწერა S_i = \text{Sign}(K_{priv}, L_i) შეუძლია გადაამოწმოს ნებისმიერს, ვისაც აქვს წვდომა შესაბამის საჯარო გასაღებზე K_{pub}. ეს მეთოდი უზრუნველყოფს ნებისმიერ ცვლილებას L_i გააბათილებს ხელმოწერას.

3. მერკლის ხეები: მერკლის ხე არის ორობითი ხე, სადაც თითოეული ფოთლის კვანძი წარმოადგენს ჟურნალის ჩანაწერის ჰეშს და თითოეული შიდა კვანძი წარმოადგენს მისი შვილობილი კვანძების ჰეშს. მერკლის ხის ფესვი, რომელიც ცნობილია როგორც მერკლის ფესვი, უზრუნველყოფს ერთ ჰეშის მნიშვნელობას, რომელიც წარმოადგენს ჟურნალის ჩანაწერების მთელ კომპლექტს. მერკლის ხის სტრუქტურა საშუალებას იძლევა ჩართვის ეფექტური და შემოწმებადი მტკიცებულება, რაც იმას ნიშნავს, რომ შეიძლება დაამტკიცოს, არის თუ არა კონკრეტული ჟურნალის ჩანაწერი ჟურნალის ნაწილი, მთელი ჟურნალის გამოვლენის გარეშე. ეს განსაკუთრებით სასარგებლოა კონფიდენციალურობის შესანარჩუნებლად და მთლიანობის უზრუნველსაყოფად.

უსაფრთხო ხე-ტყის მექანიზმები

1. დამატება მხოლოდ ჟურნალები: მხოლოდ დამატებული ჟურნალი არის ჟურნალის სტრუქტურა, სადაც ჩანაწერების მხოლოდ დამატებაა შესაძლებელი და არა შეცვლა ან წაშლა. ეს უცვლელობა უზრუნველყოფს, რომ ჩანაწერის ჩაწერის შემდეგ ის მუდმივად დარჩეს ჟურნალში. მხოლოდ დამატებების ჟურნალების დანერგვა, როგორც წესი, გულისხმობს ჩაწერის-ერთხელ-წაკითხვის-ბევრი (WORM) საცავის მედიის გამოყენებას ან პროგრამულ უზრუნველყოფაზე დაფუძნებული მექანიზმების გამოყენებას, რომლებიც ხელს უშლის მოდიფიკაციას არსებული ჟურნალის ჩანაწერებში.

2. ბლოკჩიანი ტექნიკაბლოკჩეინი არის დეცენტრალიზებული და განაწილებული ledger ტექნოლოგია, რომელიც თავისებურად უზრუნველყოფს ოპერაციების თანმიმდევრულ და შემოწმებას. ბლოკჩეინში თითოეული ბლოკი შეიცავს ტრანზაქციების სიას (ლოგის ჩანაწერებს), დროის ნიშანს და წინა ბლოკის კრიპტოგრაფიულ ჰეშს. ბლოკების ეს მიჯაჭვულობა უზრუნველყოფს, რომ ბლოკის ნებისმიერი ხელყოფა გააუქმებს შემდგომ ბლოკებს. ბლოკჩეინის ტექნოლოგია ასევე იყენებს კონსენსუსის პროტოკოლებს განაწილებულ კვანძებს შორის შეთანხმების მისაღწევად, რაც კიდევ უფრო აძლიერებს ჟურნალის უსაფრთხოებას და საიმედოობას.

3. სანდო აღსრულების გარემო (TEE): TEE-ები, როგორიცაა Intel SGX ან ARM TrustZone, უზრუნველყოფენ უსაფრთხო ანკლავს პროცესორში, სადაც კოდი და მონაცემები შეიძლება შესრულდეს და უსაფრთხოდ შეინახოს. TEE-ების გამოყენებით, შეგიძლიათ უზრუნველყოთ, რომ ჟურნალის ჩანაწერები ჩაიწერება და ინახება უსაფრთხო და იზოლირებულ გარემოში, დაცული არასანდო შენახვის სერვერის მიერ ხელყოფისგან. TEE-ები ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას კრიპტოგრაფიული გასაღებების უსაფრთხოდ გენერირებისთვის და შესანახად, რომლებიც გამოიყენება ჟურნალის ჩანაწერების ხელმოწერისთვის.

კონსენსუსის ოქმები

განაწილებულ სისტემებში, ჟურნალების თანმიმდევრულობისა და გადამოწმების მისაღწევად ხშირად საჭიროა კონსენსუსის პროტოკოლები, რათა უზრუნველყოს, რომ სისტემის ყველა კვანძი თანხმდება ჟურნალის ჩანაწერების თანმიმდევრობასა და შინაარსზე. ზოგიერთი ხშირად გამოყენებული კონსენსუსის პროტოკოლები მოიცავს:

1. პაქსი: Paxos არის კონსენსუსის პროტოკოლების ოჯახი, რომელიც შექმნილია განაწილებულ კვანძებს შორის შეთანხმების მისაღწევად წარუმატებლობის არსებობის შემთხვევაში. Paxos უზრუნველყოფს, რომ ყველა არადაზიანებული კვანძი თანხმდება ჟურნალში ჩანაწერების ერთსა და იმავე თანმიმდევრობაზე, რაც უზრუნველყოფს თანმიმდევრულობას და შეცდომის ტოლერანტობას.

2. რაფტინგი: რაფტი არის კიდევ ერთი კონსენსუსის ალგორითმი, რომელიც შექმნილია პაქსოსთან შედარებით უფრო გასაგებად და განსახორციელებლად. რაფტი კონსენსუსის პროცესს ყოფს ლიდერის არჩევად, ჟურნალის გამეორებად და უსაფრთხოდ, რაც უზრუნველყოფს, რომ განაწილებული ჟურნალი დარჩეს თანმიმდევრული და დამოწმებული.

3. ბიზანტიური შეცდომების ტოლერანტობა (BFT): BFT პროტოკოლები, როგორიცაა Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT), შექმნილია კონსენსუსის მისაღწევად სისტემებში, სადაც კვანძებმა შეიძლება გამოავლინონ თვითნებური (ბიზანტიური) ხარვეზები, მათ შორის მავნე ქცევა. BFT პროტოკოლები უზრუნველყოფს, რომ ჟურნალი დარჩეს თანმიმდევრული და დამოწმებული მავნე კვანძების არსებობის შემთხვევაშიც კი.

პრაქტიკული მაგალითი

განვიხილოთ სცენარი, როდესაც ფინანსური ინსტიტუტი იყენებს არასანდო ღრუბლოვანი შენახვის სერვისს ტრანზაქციის ჟურნალების შესანახად. ამ ჟურნალების მთლიანობისა და გადამოწმების უზრუნველსაყოფად, დაწესებულებას შეუძლია განახორციელოს შემდეგი ღონისძიებები:

1. ჰეშის ჯაჭვები: ყოველი ტრანზაქციის ჟურნალის ჩანაწერი ჰეშირდება და უკავშირდება წინა ჩანაწერს ჰეშის ჯაჭვის გამოყენებით. ეს უზრუნველყოფს, რომ ჟურნალის ჩანაწერის ნებისმიერი ხელყოფა შესამჩნევი იქნება.

2. ციფრული ხელმოწერები: ჟურნალის ყოველი ჩანაწერი ციფრულად არის ხელმოწერილი დაწესებულების პირადი გასაღებით. ეს უზრუნველყოფს ავთენტურობას და არაუარყოფას, რადგან ხელმოწერის შემოწმება შესაძლებელია დაწესებულების საჯარო გასაღების გამოყენებით.

3. მერკლის ხეები: დაწესებულება პერიოდულად აყალიბებს ჟურნალის ჩანაწერების Merkle-ს ხეს და აქვეყნებს Merkle-ის ფესვს საჯარო განცხადებების დაფაზე ან ბლოკჩეინზე. ეს საშუალებას აძლევს ნებისმიერს გადაამოწმოს ჟურნალის ჩანაწერების მთლიანობა მთელ ჟურნალში წვდომის გარეშე.

4. blockchain: დაწესებულებას ასევე შეუძლია ჩაიწეროს ტრანზაქციის ჟურნალი კერძო ბლოკჩეინზე. ბლოკჩეინის დეცენტრალიზებული ბუნება უზრუნველყოფს, რომ ჟურნალი დარჩეს თანმიმდევრული და შემოწმებადი, თუნდაც არასანდო შენახვის სერვერების არსებობის შემთხვევაში.

5. TEE-ები: დაწესებულებას შეუძლია გამოიყენოს TEE-ები, რათა უსაფრთხოდ ჩაიწეროს და შეინახოს ჟურნალის ჩანაწერები უსაფრთხო ანკლავში, დაიცავს მათ არასანდო შენახვის სერვერის მიერ ხელყოფისგან.

6. კონსენსუსის ოქმები: თუ დაწესებულება იყენებს განაწილებული შენახვის სისტემას, მას შეუძლია გამოიყენოს კონსენსუსის პროტოკოლები, როგორიცაა Raft ან PBFT, რათა დარწმუნდეს, რომ ყველა კვანძი თანხმდება ტრანზაქციის ჟურნალების თანმიმდევრობასა და შინაარსზე.

ამ ზომების განხორციელებით, ფინანსურ ინსტიტუტს შეუძლია შეინახოს ოპერაციების თანმიმდევრული და შემოწმებადი ჟურნალი, რაც უზრუნველყოფს მისი ტრანზაქციის ჟურნალების მთლიანობას, ხელმისაწვდომობასა და კონფიდენციალურობას, თუნდაც არასანდო შენახვის სერვერების გამოყენებისას.

სხვა ბოლოდროინდელი კითხვები და პასუხები EITC/IS/ACSS გაფართოებული კომპიუტერული სისტემების უსაფრთხოება:

იხილეთ მეტი კითხვები და პასუხები EITC/IS/ACSS Advanced Computer Systems Security-ში

მეტი კითხვა და პასუხი:

Tagged ქვეშ: , , , , ,