รู้จัก Hardware Security Module เทคโนโลยีช่วยจัดการกุญแจสำหรับการเข้ารหัสอย่างปลอดภัย

หนึ่งในข้อกังวลที่เกิดขึ้นบ่อยในโลก Blockchain คือเรื่องของความปลอดภัยในการรักษาสินทรัพย์ในกระเป๋าเงินดิจิทัล หรือวิธีปกป้อง Private Key ของกระเป๋าเงินดิจิทัลทั้งประเภท Hot และ Cold Wallet โดย “Hardware Security Module” (HSM) เป็นอีกโซลูชันการรักษาความปลอดภัยแบบดั้งเดิมที่นำมาช่วยจัดการกุญแจดิจิทัลและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเกี่ยวกับเทคโนโลยีโครงสร้างพื้นฐานกุญแจสาธารณะ (Public Key Infrastructure : PKI) และในภาคการเงิน มาจนถึงอุตสาหกรรม Blockchain ซึ่งเราจะพาไปทำความรู้จักกันในบทความนี้

Hardware Security Module คืออะไร?

Hardware Security Module (HSM) คืออุปกรณ์สำหรับบริหารจัดการกุญแจดิจิทัลสำหรับเข้ารหัส (Cryptographic) ให้มีความปลอดภัย ซึ่งนำมาใช้จัดการทั้งการสร้าง เก็บ เข้ารหัส ถอดรหัส พิสูจน์ตัวตน และแลกเปลี่ยนกุญแจ รวมถึงการใช้งานอื่นๆ โดยเฉพาะการนำมาใช้กับกุญแจสำหรับเข้าถึงข้อมูลที่ต้องได้รับความปลอดภัยสูง และยังนำไปใช้ช่วยแบ่งเบาภาระของเซิร์ฟเวอร์หลักในการจัดการกับกุญแจต่างๆ

Hardware Security Module มีวัตถุประสงค์เพื่อการซ่อนและปกป้องข้อมูลสำหรับการเข้ารหัส ด้วยระบบปฏิบัติการที่แข็งแกร่งและเข้าถึงเครือข่ายได้อย่างจำกัดเพราะได้รับการป้องกันผ่านไฟร์วอลล์ นอกจากนี้ HSM ยังเป็นอุปกรณ์ที่ป้องกันการงัดแงะ และเป็นเหตุผลที่ HSM มีความปลอดภัยสูงเนื่องจากมีการควบคุมการเข้าถึงอย่างเข้มงวดและเกิดความผิดพลาดได้ยาก จึงมักถูกพิจารณานำไปใช้เป็นรากฐานของกระบวนการเข้ารหัสในหลายองค์กร

กุญแจที่สร้างจาก Hardware Security Module จะเป็นแบบสุ่มทั้งหมด และประกอบด้วยชิ้นส่วนของฮาร์ดแวร์ที่ทำให้คอมพิวเตอร์สามารถสร้างคีย์แบบสุ่มได้อย่างแท้จริง ตรงกันข้ามกับคอมพิวเตอร์ทั่วไปที่ไม่สามารถสร้างคีย์สุ่มที่สมบูรณ์ได้ และโดยทั่วไป HSM จะถูกแยกไว้นอกเครือข่ายคอมพิวเตอร์ขององค์กรเพื่อความปลอดภัยที่มากขึ้น ซึ่งผู้โจมตีต้องเข้าถึงตัวอุปกรณ์เท่านั้นจึงจะสามารถขโมยหรือเข้าถึงข้อมูลได้

ประเภทของ Hardware Security Module

Hardware Security Module สามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภท ได้แก่

• สำหรับวัตถุประสงค์ทั่วไป สามารถใช้อัลกอริธึมสำหรับการเข้ารหัสที่พบบ่อย เช่น CNG และ CAPI และอื่นๆ โดยมักใช้กับโครงสร้างพื้นฐานของ Public Key และ กระเป๋าเงิน Crypto รวมถึงข้อมูลที่จำเป็นต้องการความปลอดภัยทั่วไป

• สำหรับการชำระเงินและการทำธุรกรรม เป็นประเภทที่สร้างขึ้นโดยคำนึงถึงการปกป้องข้อมูลสำหรับการชำระเงินและข้อมูลการทำธุรกรรมที่ละเอียดอ่อน โดย HSM ประเภทนี้จะมีการใช้งานในวงแคบหากมองในแง่ประเภทขององค์กร เนื่องจากเหมาะกับอุตสาหกรรมที่ใช้มาตรฐานการรักษาความปลอดภัยของข้อมูลหรือปกป้องผู้ถือบัตรสำหรับการชำระเงิน (Payment Card Industry Data Security Standards: PCI DSS)

ทำไมจึงมีความจำเป็นต้องใช้ Hardware Security Module กับ Blockchain Wallets?

สาเหตุหลักคือความปลอดภัย ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น อุตสาหกรรมการชำระเงินที่ต้องจัดการข้อมูลบัตรและต้องมีการเข้ารหัสเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐาน PCI DSS โดย HSM เป็นแนวทางปฏิบัติที่ดีและจำเป็น รวมถึงจากมุมมองด้านเทคนิคก็นับว่า HSM เป็นอีกวิธีที่ปลอดภัยมากในการจัดเก็บกุญแจสำหรับการเข้ารหัส และด้วยฮาร์ดแวร์ได้รับการปกป้องทางกายภาพ คุณไม่สามารถเจาะเข้าไปได้โดยง่าย และหากมีสิ่งผิดปกติเกิดขึ้นก็สามารถตรวจจับและแจ้งเตือนได้ทันที หาก HSM ถูกขโมยและถูกปิดลง กุญแจสำหรับเข้ารหัสจะถูกลบออกจากหน่วยความจำโดยอัตโนมัติ ดังนั้นจึงเป็นทางเลือกที่ปลอดภัยหากผู้ใช้ต้องการการปกป้องข้อมูลที่มีความเสี่ยงและละเอียดอ่อน

และที่สำคัญ Address ของบัญชี Blockchain มักจะมาจากค่าตัวเลขของกุญแจสาธารณะหรือ “Public Key” ที่ทำงานสอดคล้องกันกับ “Private Key” ซึ่งทั้งคู่กุญแจนี้ใช้กฎที่กำหนดโดย Blockchain ทั้งสิ้น เช่น ความยาวและโครงสร้างของการเข้ารหัส และการสร้างคู่กุญแจดังกล่าวจะคำนึงถึงปัจจัยพื้นฐานหลายประการ เช่น แหล่งที่มาสำหรับการสุ่มรหัส การสร้างอัลกอริทึม และองค์ประกอบโดยรวม ไปจนถึงการกระจาย

โดยการให้บริการ Blockchain ส่วนใหญ่จะเก็บ Private Keys ของ Hot Wallet ไว้ที่ฐานข้อมูลหรืออุปกรณ์จัดเก็บไฟล์ที่ส่วนใหญ่เป็นการเข้ารหัส และบางครั้งอาจใช้เป็นข้อความธรรมดา (Plaintext) ซึ่งการจัดเก็บลักษณะนี้อาจมีช่องโหว่และมีข้อผิดพลาดจากผู้พัฒนาที่อาจส่งผลให้ Private Key หลุดออกไปและสร้างความเสียหายต่อมาได้ ดังนั้น Hardware Security Module เป็นอีกทางเลือกสำหรับรักษาความปลอดภัยให้กับ Wallet ได้

จุดเด่นของ Hardware Security Module

• มีการรับรองและสามารถไว้วางใจได้ในระดับสูงมาก
• อุปกรณ์ HSM ที่ได้มาตรฐานจะผ่านมาตรฐานความปลอดภัยและมีการกำกับดูแล 
• มีระบบป้องกันการงัดแงะเพื่อให้ระบบทางกายภาพมีความปลอดภัยสูง หากถูกงัดแงะก็สามารถมองเห็นหลักฐานหรือร่องรอยได้อย่างชัดเจน 
• ให้ระดับความปลอดภัยสูงสุดสำหรับข้อมูลที่ต้องการความปลอดภัยสูงและกุญแจเข้ารหัส (Cryptographic Keys)
• วงจรระบบทำงานแบบอัติโนมัติที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพสำหรับกุญแจเข้ารหัส
• ช่วยให้จัดเก็บกุญแจ Crypto ได้ในที่เดียวแทนที่การเจ็บเก็บแบบหลากหลายที่ เช่น เซิร์ฟเวอร์หรือแอปพลิเคชันต่างๆ 
• เหมาะกับทุกอุตสาหกรรมที่ต้องการความปลอดภัยขั้นสูงของข้อมูลหรือต้องถือกุญแจคริปโต

Hardware Security Module กับการพัฒนาของอุตสาหกรรม Blockchain

พื้นที่ Blockchain มีการละเมิดความปลอดภัยมากมาย ในขณะที่อุตสาหกรรมกำลังเติบโตจำเป็นต้องมีวิธีที่ดีและปลอดภัยยิ่งขึ้น ตั้งแต่การถ่ายโอน Crypto ที่ปลอดภัย ไปจนถึงการส่งข้อมูลลับขององค์กร ดังนั้น การรักษาความปลอดภัยยังคงเป็นประเด็นหลักของการพัฒนา

อย่างไรก็ตาม ธนาคารและสถาบันต่างๆ ได้ต่อสู้กับความท้าทายด้านความปลอดภัยมานานหลายทศวรรษ และเป็นสิ่งสำคัญสำหรับชุมชน Blockchain ที่ควรเปิดรับโซลูชันที่ไว้วางใจได้เนื่องจากผ่านการทดสอบและทดลองใช้งานมาอย่างยาวนาน เช่น “HSM” หรือ Hardware Security Module ที่อาจมีความสำคัญมากต่อการพัฒนาของ Blockchain ในอนาคต

Source:

https://www.encryptionconsulting.com/education-center/what-is-an-hsm/#:~:text=Advantages%20to%20HSMs,-Hardware%20Security%20Modules&text=High%20levels%20of%20trust%20and,cryptographic%20keys%20on%20the%20market 

https://medium.com/orbs-network/can-hsm-technology-make-blockchain-wallets-and-transactions-safer-8e91dc48f1a2