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硬件安全模块:在经认证硬件中保护密钥

面向 PKI、代码签名、支付业务和密钥管理的 HSM 解决方案:我们比较七家厂商,核查具体的集成情况,并在选型、部署和约定的运维环节提供支持。

试用产品
  • FIPS 140-3 Level 3
  • Common Criteria EN 419 221-5
  • PCI PTS HSM
  • eIDAS QSCD

硬件安全模块概览

硬件安全模块用于保护密钥,并在限定的安全边界内执行受支持的操作。某个密钥是否允许导出,由其配置和所支持的机制共同决定。PKCS #11、CNG 或 Java 提供程序,以及密钥管理接口,各自承担不同的任务。我们会核查完整的应用链条,而不仅仅是核对某个接口的名称。

密码学和硬件安全模块是我们的核心能力。我们熟悉各厂商的产品系列、证书编号,以及每个平台的性能边界。我们全程引导您的项目,从选型到密钥仪式,再到日常运维。

FIPS / Common Criteria / PCI PTS:需核查具体模块和配置
PKCS#11, CNG, JCE, KMIP, REST
PKI、支付业务、代码签名、密钥管理
自有数据中心、由我们运维、即服务形式

硬件安全模块的四大应用场景

四个典型任务展示了 HSM 的合理应用场景。具体需要哪些证明材料和防护机制,取决于您的应用和实际需求。仅凭一台 HSM,既不能证明整个环境的安全性,也不能证明其合规性。

PKI 与证书

根 CA 和签发 CA 可以通过受支持的 HSM 对接方式使用各自的私钥,其中包括相应的证书配置文件、角色和吊销流程。即便密钥受到保护,一旦 CA 服务器遭到攻破,仍可能触发未经许可的请求;因此,我们同时会对审批流程和应用本身进行安全加固。

支付业务

支付 HSM 支持专为 PIN 处理、卡片密钥或密钥分发设计的功能。我们会核查指令集、密钥算法、合作方要求以及设备具体的认证状态。通用型 HSM 并不能自动作为替代方案。

代码签名与软件供应链

基于 HSM 的签名可以保护软件和固件所用的密钥。此外,流程中还必须明确由谁批准哪个制品,以及谁有权对其签名。密钥保管方面的要求,会根据所使用的证书和信任模型进行核查。

数据库、存储与云密钥

密钥管理系统可以通过 KMIP 等受支持的协议对接应用和存储系统,并将 HSM 用作防护组件。针对 BYOK(自带密钥)、外部密钥管理和信封加密,我们会核查各类密钥分别在何处使用,以及谁可以触发相关操作。仅采用 BYOK,并不能排除服务商访问数据的可能性。

我们的厂商

如何选出合适的型号

四个问题决定厂商和产品系列的选择:所需的认证级别、必要的性能、应用所使用的接口,以及运维模式。我们在一次研讨会中厘清这些问题,并将结果记录在决策文档中。

认证级别

关键在于您的应用场景所要求的认证。我们会核查证书、状态、硬件与固件版本,以及文档记录的使用条件。FIPS、Common Criteria 和支付类认证各自适用的范围不同。单一证书并不自动覆盖整套方案。

性能与租户隔离

吞吐量只有结合算法、密钥长度、并发数和客户端接入方式才具有可比性。我们还会测量延迟和故障表现。在租户隔离方面,重要的是权限、共享资源和管理方式,而不仅仅是分区的数量。

集成

提供程序、机制和密钥属性必须与应用相匹配。模拟器可以用来解答初期的开发问题,但不能替代对硬件表现、性能或认证模式的验证。有代表性的测试会在预定的目标环境中进行。

运维模式

自有硬件、委托运维和托管服务在责任划分、成本和可用性方面各不相同。站点和地区需要明确约定。备份、恢复运行、厂商支持以及日后的退出方案,都属于同一项决策需要考虑的内容。

标准与证明材料

测评认证和监管要求并非可以相互替代的认证标志。在选型时,我们会将相关证明材料对应到具体模块、其产品版本和计划中的应用场景。采购前,我们会通过相关主管机构核实其认证状态。

标准项 / 要求 / OTOKO® 提供
标准项要求OTOKO® 提供
FIPS 140-3对具有明确适用范围的密码模块进行验证核实 CMVP 证书、Security Policy、版本、运行模式和状态
Common Criteria针对具体安全目标或保护轮廓进行评估将已评估的配置和要求对应到计划中的应用场景
PCI PTS HSM对设备提出的支付专用要求核实具体型号、版本、认证情况和运行要求
eIDAS / QSCD特定信任服务和签名生成装置的相关要求评估计划中的整体服务及相应的设备证明材料;仅靠 HSM 并不足够

关于硬件安全模块的常见问题

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