تعتبر الحوسبة الموثوقة علامة فارقة محورية في المشهد الدائم التطور للأمن الرقمي ، حيث تعمل على نسج آليات الأجهزة والبرامج بشكل استراتيجي في نسيج أنظمة الحوسبة. في جوهرها ، الحوسبة الموثوقة ، التي يشار إليها غالبًا باسم TC ، هي تقنية متطورة تهدف إلى غرس الاتساق والموثوقية الراسخين في سلوك أجهزة الكمبيوتر.
ظهرت هذه التكنولوجيا ، التي تم تطويرها تحت رعاية Trusted Computing Group (TCG) ، كدرع ضد الموجات المضطربة للتهديدات السيبرانية ، وإعادة تشكيل نموذج الأمان.
ومع ذلك ، في نسيج الأمن هذا ، يكمن عمل موازنة دقيق. يمثل تكافل الأمان والأداء تحديًا ، حيث يمكن للتدابير الأمنية الصارمة ، مع تعزيز المرونة ، أن تؤدي إلى تكاليف عامة تؤثر على بدء تشغيل النظام والإنتاجية والكمون. تظهر رقصة من القرارات ، تتطلب التعاون بين الفرق للتنقل بين المفاضلات بين الأمان المعزز والأداء الأمثل.
ما هي الحوسبة الموثوقة؟
الحوسبة الموثوقة ، والمعروفة أيضًا باسم TC ، هي تقنية طورتها شركة مجموعة الحوسبة الموثوقة (TCG) التي تهدف إلى ضمان سلوك ثابت وفرضي لأجهزة الكمبيوتر من خلال مجموعة من آليات الأجهزة والبرامج. تستخدم هذه التقنية مفتاح تشفير مميزًا ولا يمكن الوصول إليه لتحقيق أهدافها. ومع ذلك ، فقد أثار هذا المفهوم جدلاً بسبب آثاره على كل من تأمين وربما الحد من سيطرة مالكه على الأجهزة. أدت هذه الطبيعة المزدوجة إلى معارضة ومراجع مثل "الحوسبة الغادرة".
يجادل أنصار الحوسبة الموثوقة بأنها تعزز أمان الكمبيوتر بشكل كبير. من ناحية أخرى ، يؤكد المعارضون أن التكنولوجيا قد تخدم بشكل أساسي أغراض إدارة الحقوق الرقمية بدلاً من التركيز فقط على تعزيز الأمن. يتضمن جوهر الحوسبة الموثوقة مفاهيم أساسية مثل مفاتيح المصادقة ، وآليات الإدخال / الإخراج الآمنة ، وتقليص الذاكرة ، والتخزين المختوم ، والتصديق عن بُعد ، وتفاعلات الطرف الثالث الموثوق به (TTP). تساهم هذه المفاهيم بشكل جماعي في إنشاء نظام شامل متوافق مع مواصفات TCG.
والجدير بالذكر أن كبار اللاعبين في مجال التكنولوجيا بما في ذلك Intel و AMD و HP و Dell و Microsoft وحتى الجيش الأمريكي قد تبنوا الحوسبة الموثوقة من خلال دمج مبادئها الرئيسية في منتجاتهم. مفتاح المصادقة ، وهو عنصر حاسم ، هو زوج مفاتيح RSA بحجم 2048 بت يتم إنشاؤه عشوائيًا أثناء تصنيع الرقائق. يبقى المفتاح الخاص على الشريحة ويستخدم لأغراض التصديق والتشفير.
تركيز الحوسبة الموثوقة على ثقة الطرف الثالث مهم بشكل خاص للشركات ، بهدف ضمان تفاعل آمن بين أجهزة الكمبيوتر والخوادم. تسهل التكنولوجيا البيانات لإملاء نظام التشغيل والتطبيقات المطلوبة للوصول ، مما يضمن تفاعل الكيانات الصحيحة بطريقة آمنة. تلعب شريحة وحدة النظام الأساسي الموثوقة (TPM) ، التي تتميز بمفتاح المصادقة ، دورًا مركزيًا في هذه العملية. يسمح التخزين المختوم ، الذي يقوم بتشفير البيانات ، للبرامج المعينة بالتفاعل معها ، بينما يتحقق المصادقة عن بُعد من مجموعة أنظمة التشغيل / البرامج من أجل الثقة الخارجية.
كيف تعمل الحوسبة الموثوقة؟
تعمل الحوسبة الموثوقة من خلال مجموعة من آليات الأجهزة والبرامج التي تهدف إلى ضمان سلوك ثابت وآمن لأجهزة الكمبيوتر.
تشمل المبادئ والمكونات الرئيسية التي تمكن الحوسبة الموثوقة من العمل بفعالية ما يلي:
- مفتاح المصادقة: تتضمن الحوسبة الموثوقة استخدام مفتاح المصادقة ، وهو مفتاح تشفير فريد. يتم إنشاء هذا المفتاح عادةً أثناء تصنيع الرقائق ويلعب دورًا رئيسيًا في ضمان أصالة النظام
- الإدخال / الإخراج الآمن (InO): تضمن آليات الإدخال / الإخراج الآمنة ، والمعروفة أيضًا باسم InO ، أن تفاعلات البيانات بين الكمبيوتر والمصادر الخارجية آمنة. يتم تحقيق ذلك من خلال التحقق من صحة البيانات باستخدام المجموع الاختباري ومنع العبث أثناء عمليات الإدخال / الإخراج
- تقليص الذاكرة: حجب الذاكرة هي تقنية تقيد وصول الذاكرة إلى البرامج أو التطبيقات المعينة. يساعد هذا في حماية البيانات الحساسة من التطبيقات أو العمليات غير المصرح بها التي يمكن أن تعرض الأمان للخطر
- تخزين مختوم: يتضمن التخزين المختوم تشفير البيانات للتأكد من أنه لا يمكن الوصول إليها إلا عن طريق برامج أو تطبيقات معينة. يعزز هذا التشفير حماية البيانات ويمنع الوصول غير المصرح به
- التصديق عن بعد: المصادقة عن بُعد هي عملية تتضمن التحقق من مجموعة البرامج أو البرامج / الأجهزة لنظام الكمبيوتر. يولد التوقيعات الرقمية التي تؤسس الثقة في سلامة النظام ، لا سيما في الأطراف أو الكيانات الخارجية
- وحدة النظام الأساسي الموثوقة (TPM): الوحدة النمطية للنظام الأساسي الموثوق به هي مكون جهاز آمن يلعب دورًا حاسمًا في الحوسبة الموثوقة. يضم مفتاح المصادقة ويدعم وظائف الأمان المختلفة ، بما في ذلك التشفير والمصادقة
الهدف من الحوسبة الموثوقة هو التأكد من أنه لا يمكن الوصول إلى البيانات إلا عن طريق البرامج أو التطبيقات المصرح بها وأن السلوك العام للنظام متسق وآمن. هذه التكنولوجيا مناسبة بشكل خاص للصناعات والمؤسسات التي تتطلب تفاعلات آمنة بين أجهزة الكمبيوتر والخوادم. يساعد على بناء الثقة بين الأطراف الخارجية ، مما يضمن أن عمليات نقل البيانات آمنة ومحمية من التهديدات المحتملة.
ساعي البريد الأكثر ثقة في العصر الرقمي
علاوة على ذلك ، تضع Trusted Computing Group (TCG) معايير للأجهزة ، وتدمج حلول الأمان في تقنيات مختلفة لمعالجة المخاوف والتحديات الأمنية. تشمل هذه المعايير اتساق الجهاز وتصميم الإدخال / الإخراج الآمن ومفاتيح التشفير وتشفير التجزئة واستراتيجيات الأمان الحديثة. يتم دعم جهود TCG من قبل الشركات المصنعة الكبرى ، مما يساهم في تعزيز بنية الأمن عبر مجموعة من المنتجات.
مكون رئيسي في الأمن السيبراني
يتمثل دور الحوسبة الموثوقة في الأمن السيبراني في إنشاء بيئة تشغيلية آمنة والحفاظ عليها داخل نظام الحوسبة. تلعب الحوسبة الموثوقة دورًا حاسمًا في تعزيز الأمان العام وسلامة مكونات النظام ، بما في ذلك الأجهزة والبرامج الثابتة والبرامج ونظام التشغيل والمواقع المادية وعناصر التحكم الأمنية المضمنة وإجراءات الأمان. يشمل مفهوم قاعدة الحوسبة الموثوقة (TCB) هذه المكونات وجهودها التعاونية لفرض سياسات الأمان على مستوى النظام ، والحفاظ على سرية البيانات وسلامتها ، ومنع الوصول غير المصرح به والتنازلات.
تعمل قاعدة الحوسبة الموثوقة (TCB) كأساس لنظام آمن ، مما يضمن تنفيذ سياسات الأمان المهمة والمحافظة عليها. في حين أن مصطلح "موثوق" لا يعني "آمن" ، تعتبر المكونات داخل TCB جديرة بالثقة بسبب دورها الحيوي في أمن النظام. الهدف الرئيسي من TCB هو منع الانتهاكات الأمنية ، والحفاظ على سلامة البيانات ، وإنشاء وصول متحكم به إلى الموارد داخل النظام.
إنفاذ السياسات الأمنية
يفرض TCB سياسات الأمان من خلال التوسط في الوصول إلى موارد النظام والبيانات. عندما يحاول مستخدم أو عملية الوصول إلى مورد ، يتحقق TCB لمعرفة ما إذا كان المستخدم أو العملية لديها الأذونات المناسبة. إذا لم يكن لدى المستخدم أو العملية الأذونات المناسبة ، فسوف يرفض TCB الوصول.
كما يفرض TCB سياسات الأمان من خلال مراقبة نشاط النظام للسلوك المشبوه. إذا اكتشف TCB سلوكًا مشبوهًا ، فقد يتخذ إجراءً لحماية النظام ، مثل تسجيل الحدث أو إنهاء العملية.
سرية البيانات وسلامتها
يعني تكامل البيانات أن البيانات لا يتم تعديلها دون إذن. يحمي TCB تكامل البيانات باستخدام وظائف المجاميع الاختبارية والتجزئة. المجموع الاختباري هو قيمة صغيرة يتم حسابها من جزء أكبر من البيانات.
إذا تم تعديل البيانات ، سيتغير المجموع الاختباري. دالة التجزئة هي وظيفة رياضية تنشئ قيمة فريدة من قطعة من البيانات. إذا تم تعديل البيانات ، ستتغير قيمة التجزئة.
منع التنازلات
هناك عدد من الطرق لمنع التنازلات في TCB. الأول هو استخدام أجهزة مقاومة للعبث. تم تصميم هذا النوع من الأجهزة بحيث يكون من الصعب أو المستحيل تعديل البرامج أو البرامج الثابتة الموجودة في TCB. هناك طريقة أخرى لمنع التنازلات وهي استخدام التشفير. يمكن استخدام ذلك لحماية برنامج TCB من قراءته أو تعديله بواسطة مستخدمين غير مصرح لهم.
بالإضافة إلى استخدام جهاز مقاوم للعبث والتشفير ، هناك عدد من الإجراءات الأمنية الأخرى التي يمكن استخدامها لمنع التنازلات في TCB.
وتشمل هذه:
- تطوير البرمجيات الآمنة: يجب تطوير برنامج TCB باستخدام ممارسات التشفير الآمنة. يتضمن ذلك استخدام مكتبات ولغات برمجة آمنة واتباع أفضل ممارسات الأمان
- إدارة التكوين: يجب تكوين برنامج TCB بشكل آمن. يتضمن ذلك تعيين الأذونات المناسبة للمستخدمين والمجموعات وتعطيل الميزات غير الضرورية
- إدارة الضعف: يجب فحص TCB بانتظام بحثًا عن نقاط الضعف. يجب تصحيح نقاط الضعف التي تم العثور عليها في أسرع وقت ممكن
- التدقيق: يجب مراجعة TCB بانتظام للتأكد من أنها لا تزال آمنة. يتضمن ذلك مراجعة سياسات الأمان والتكوين والبرامج بحثًا عن أي ثغرات أمنية أو تكوينات خاطئة
الأمن التعاوني
يتكون TCB من عدة مكونات تعمل بشكل تعاوني لتأمين نظام الحوسبة. إذا تم اختراق أي مكون ، فمن المحتمل أن يعرض أمان النظام بأكمله للخطر.
المراقبة والرقابة
تراقب TCB أنشطة النظام مثل عمليات الإدخال / الإخراج والوصول إلى الذاكرة وتفعيل العملية. إنه يضمن مراقبة الإجراءات الحساسة والتحكم فيها لمنع الانتهاكات الأمنية.
مسار اتصال موثوق به
يمكّن TCB الاتصال الآمن ووصول المستخدم من خلال مسار اتصال موثوق به ، مما يضمن أن نقل البيانات آمن ومحمي.
أمان على مستوى الأجهزة
غالبًا ما تؤكد الحوسبة الموثوقة على الأمان على مستوى الأجهزة لإنشاء أساس قوي لثقة النظام.
إحدى التقنيات الرئيسية المستخدمة في الحوسبة الموثوقة هي وحدة النظام الأساسي الموثوق (TPM). TPM هو معالج مساعد تشفير آمن مضمن في اللوحة الأم للكمبيوتر.
يوفر TPM عددًا من وظائف الأمان ، بما في ذلك:
- توليد المفاتيح والتخزين: يمكن استخدام TPM لإنشاء مفاتيح التشفير وتخزينها. هذا يسمح للمصادقة الآمنة وتشفير البيانات
- شهادة المنصة: يمكن استخدام TPM لإنشاء بصمة رقمية لأجهزة النظام وتكوين البرامج. يمكن استخدام بصمة الإصبع هذه للتحقق من سلامة النظام ولمنع التعديلات غير المصرح بها
- تشفير الجهاز: يمكن استخدام TPM لتشفير البيانات على أجهزة التخزين ، مثل محركات الأقراص الثابتة ومحركات أقراص USB. هذا يساعد على حماية البيانات من الوصول غير المصرح به
المصادقة والتحقق
يقوم مسؤولو الأنظمة بالتحقق من صحة سمات TCB قبل النشر لضمان الاتصال والوصول الآمن. تتطلب ميزات TCB التثبيت الأولي لنظام التشغيل.
تلعب مجموعة الحوسبة الموثوقة (TCG) دورًا أساسيًا في وضع المعايير والمواصفات على مستوى الصناعة التي تعالج تحديات الأمن السيبراني وتعزز استخدام التقنيات مثل Trusted Platform Module (TPM). تهدف هذه الجهود إلى مكافحة التهديدات المتطورة ، وتعزيز الأمان ، وإنشاء جذر للثقة في الأجهزة من أجل تكامل النظام.
الحوسبة الموثوقة تقف كمنارة تكنولوجية في المشهد الدائم التطور للأمن الرقمي. تم تطوير هذا النهج متعدد الأوجه بواسطة Trusted Computing Group ، وهو يستخدم سيمفونية من آليات الأجهزة والبرامج لتنظيم السلوك المتسق والمطبق داخل أجهزة الكمبيوتر. يكمن جوهر هذه التقنية في استخدامها لمفاتيح التشفير الفريدة ، المضمنة بشكل آمن داخل الأجهزة ، والتي تعمل على تمكين وتحدي طبيعتها.
رصيد الصورة المميز: graystudiopro1 / Freepik.
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- أفلاطون السيارات / المركبات الكهربائية ، كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
- BlockOffsets. تحديث ملكية الأوفست البيئية. الوصول هنا.
- المصدر https://dataconomy.com/2023/08/08/what-is-trusted-computing/
