Điện toán đáng tin cậy là một cột mốc quan trọng trong bối cảnh bảo mật kỹ thuật số ngày càng phát triển, kết hợp các cơ chế phần cứng và phần mềm một cách chiến lược vào cấu trúc của hệ thống máy tính. Về cốt lõi, điện toán đáng tin cậy, thường được gọi là TC, là một công nghệ tiên tiến nhằm tạo ra tính nhất quán và độ tin cậy vững chắc trong hoạt động của máy tính.

Được phát triển dưới sự bảo trợ của Trusted Computing Group (TCG), công nghệ này nổi lên như một lá chắn chống lại làn sóng hỗn loạn của các mối đe dọa mạng, định hình lại mô hình bảo mật.

Tuy nhiên, bên trong tấm thảm bảo mật này, ẩn chứa một hành động cân bằng tinh tế. Sự kết hợp giữa bảo mật và hiệu suất là một thách thức, vì các biện pháp bảo mật nghiêm ngặt, trong khi tăng cường khả năng phục hồi, có thể gây ra chi phí chung ảnh hưởng đến việc khởi động, thông lượng và độ trễ của hệ thống. Một loạt các quyết định xuất hiện, đòi hỏi sự hợp tác giữa các nhóm để điều hướng sự đánh đổi giữa bảo mật được củng cố và hiệu suất tối ưu.

Máy tính đáng tin cậy là gì?

Điện toán đáng tin cậy, còn được gọi là TC, là một công nghệ được phát triển bởi Nhóm máy tính đáng tin cậy (TCG) nhằm mục đích đảm bảo hành vi nhất quán và có hiệu lực của máy tính thông qua sự kết hợp giữa cơ chế phần cứng và phần mềm. Công nghệ này sử dụng một khóa mã hóa riêng biệt và không thể truy cập để đạt được các mục tiêu của nó. Tuy nhiên, khái niệm này đã gây ra tranh cãi do ý nghĩa của nó đối với cả việc bảo mật và có khả năng hạn chế quyền kiểm soát phần cứng của chủ sở hữu. Bản chất kép này đã dẫn đến sự phản đối và các tài liệu tham khảo như "máy tính nguy hiểm".

Những người ủng hộ máy tính đáng tin cậy lập luận rằng nó tăng cường bảo mật máy tính một cách đáng kể. Mặt khác, những người phản đối cho rằng công nghệ này có thể chủ yếu phục vụ các mục đích quản lý quyền kỹ thuật số thay vì chỉ tập trung vào việc tăng cường bảo mật. Bản chất của điện toán đáng tin cậy liên quan đến các khái niệm chính như khóa xác nhận, cơ chế đầu vào/đầu ra an toàn, che chắn bộ nhớ, lưu trữ kín, chứng thực từ xa và tương tác của bên thứ ba đáng tin cậy (TTP). Những khái niệm này cùng nhau đóng góp vào việc tạo ra một hệ thống toàn diện tuân thủ các thông số kỹ thuật của TCG.

Đáng chú ý, các công ty công nghệ lớn bao gồm Intel, AMD, HP, Dell, Microsoft và thậm chí cả Quân đội Hoa Kỳ đã chấp nhận điện toán đáng tin cậy bằng cách kết hợp các nguyên tắc chính của nó vào sản phẩm của họ. Khóa chứng thực, một yếu tố quan trọng, là cặp khóa RSA 2048 bit được tạo ngẫu nhiên trong quá trình sản xuất chip. Khóa riêng tư vẫn còn trên chip và được sử dụng cho mục đích chứng thực và mã hóa.

Điện toán đáng tin cậy tập trung vào niềm tin của bên thứ ba đặc biệt phù hợp với các tập đoàn, nhằm đảm bảo tương tác an toàn giữa máy tính và máy chủ. Công nghệ tạo điều kiện thuận lợi cho dữ liệu để ra lệnh cho hệ điều hành và ứng dụng cần thiết để truy cập, đảm bảo rằng các thực thể phù hợp tương tác một cách an toàn. Chip Mô-đun nền tảng đáng tin cậy (TPM), có Khóa xác nhận, đóng vai trò trung tâm trong quá trình này. Bộ lưu trữ kín, mã hóa dữ liệu, cho phép phần mềm được chỉ định tương tác với nó, trong khi Chứng thực từ xa xác minh ngăn xếp hệ điều hành/phần mềm để có được sự tin cậy từ bên ngoài.

Máy tính đáng tin cậy hoạt động như thế nào?

Điện toán đáng tin cậy hoạt động thông qua sự kết hợp của các cơ chế phần cứng và phần mềm nhằm đảm bảo hành vi nhất quán và an toàn của máy tính.

Các nguyên tắc và thành phần chính giúp máy tính đáng tin cậy hoạt động hiệu quả bao gồm:

• khóa xác nhận: Điện toán đáng tin cậy liên quan đến việc sử dụng Khóa xác nhận, đây là khóa mã hóa duy nhất. Khóa này thường được tạo trong quá trình sản xuất chip và đóng vai trò trung tâm trong việc đảm bảo tính xác thực của hệ thống
• Đầu vào/đầu ra an toàn (InO): Cơ chế Nhập/Xuất an toàn, còn được gọi là InO, đảm bảo rằng các tương tác dữ liệu giữa máy tính và các nguồn bên ngoài được an toàn. Điều này đạt được bằng cách xác thực dữ liệu bằng cách sử dụng tổng kiểm tra và ngăn ngừa giả mạo trong quá trình nhập/xuất
• màn che bộ nhớ: Màn che bộ nhớ là một kỹ thuật hạn chế quyền truy cập bộ nhớ đối với phần mềm hoặc ứng dụng được chỉ định. Điều này giúp bảo vệ dữ liệu nhạy cảm khỏi các ứng dụng hoặc quy trình trái phép có khả năng ảnh hưởng đến bảo mật
• kho kín: Sealed Storage liên quan đến việc mã hóa dữ liệu để đảm bảo rằng nó chỉ có thể được truy cập bằng phần mềm hoặc ứng dụng được chỉ định. Mã hóa này tăng cường bảo vệ dữ liệu và ngăn chặn truy cập trái phép
• chứng thực từ xa: Chứng thực từ xa là một quy trình bao gồm việc xác minh phần mềm hoặc tổ hợp phần mềm/phần cứng của một hệ thống máy tính. Nó tạo chữ ký điện tử để thiết lập niềm tin vào tính toàn vẹn của hệ thống, đặc biệt là ở các bên hoặc thực thể bên ngoài
• Mô-đun nền tảng đáng tin cậy (TPM): Mô-đun nền tảng đáng tin cậy là một thành phần phần cứng an toàn đóng vai trò quan trọng trong Điện toán đáng tin cậy. Nó chứa Khóa xác nhận và hỗ trợ các chức năng bảo mật khác nhau, bao gồm mã hóa và xác thực

Mục đích của điện toán đáng tin cậy là đảm bảo rằng dữ liệu chỉ có thể được truy cập bằng phần mềm hoặc ứng dụng được ủy quyền và hành vi tổng thể của hệ thống là nhất quán và an toàn. Công nghệ này đặc biệt phù hợp với các ngành và tổ chức yêu cầu tương tác an toàn giữa máy tính và máy chủ. Nó giúp thiết lập lòng tin giữa các bên bên ngoài, đảm bảo rằng việc truyền dữ liệu được an toàn và được bảo vệ khỏi các mối đe dọa tiềm tàng.

Người đưa thư đáng tin cậy nhất của thời đại kỹ thuật số

Ngoài ra, Trusted Computing Group (TCG) đặt ra các tiêu chuẩn cho thiết bị, tích hợp các giải pháp bảo mật vào các công nghệ khác nhau để giải quyết các mối quan ngại và thách thức về bảo mật. Các tiêu chuẩn này bao gồm tính nhất quán của thiết bị, thiết kế đầu vào/đầu ra an toàn, khóa mã hóa, mã hóa hàm băm và các chiến lược bảo mật hiện đại. Những nỗ lực của TCG được hỗ trợ bởi các nhà sản xuất lớn, góp phần nâng cao kiến ​​trúc bảo mật trên nhiều loại sản phẩm.

Một thành phần quan trọng trong an ninh mạng

Vai trò của Điện toán tin cậy trong an ninh mạng là thiết lập và duy trì môi trường hoạt động an toàn trong một hệ thống máy tính. Điện toán đáng tin cậy đóng một vai trò quan trọng trong việc tăng cường bảo mật tổng thể và tính toàn vẹn của các thành phần của hệ thống, bao gồm phần cứng, phần sụn, phần mềm, hệ điều hành, vị trí thực tế, kiểm soát bảo mật tích hợp và quy trình bảo mật. Khái niệm Cơ sở điện toán đáng tin cậy (TCB) bao gồm các thành phần này và nỗ lực hợp tác của chúng để thực thi các chính sách bảo mật trên toàn hệ thống, duy trì tính bảo mật và tính toàn vẹn của dữ liệu, đồng thời ngăn chặn truy cập và thỏa hiệp trái phép.

Cơ sở điện toán đáng tin cậy (TCB) hoạt động như nền tảng cho một hệ thống an toàn, đảm bảo rằng các chính sách bảo mật quan trọng được triển khai và duy trì. Mặc dù thuật ngữ “đáng tin cậy” không đồng nghĩa với “an toàn”, nhưng các thành phần trong TCB được coi là đáng tin cậy do vai trò quan trọng của chúng đối với bảo mật của hệ thống. Mục tiêu chính của TCB là ngăn chặn vi phạm an ninh, duy trì tính toàn vẹn của dữ liệu và thiết lập quyền truy cập có kiểm soát vào các tài nguyên trong hệ thống.

Thực thi các chính sách bảo mật

TCB thực thi các chính sách bảo mật bằng cách làm trung gian cho tất cả quyền truy cập vào tài nguyên và dữ liệu hệ thống. Khi người dùng hoặc quy trình cố gắng truy cập tài nguyên, TCB sẽ kiểm tra xem liệu người dùng hoặc quy trình đó có các quyền thích hợp hay không. Nếu người dùng hoặc quy trình không có quyền thích hợp, TCB sẽ từ chối quyền truy cập.

TCB cũng thực thi các chính sách bảo mật bằng cách giám sát hoạt động của hệ thống để phát hiện hành vi đáng ngờ. Nếu TCB phát hiện hành vi đáng ngờ, nó có thể thực hiện hành động để bảo vệ hệ thống, chẳng hạn như ghi nhật ký sự kiện hoặc chấm dứt quy trình.

Bảo mật và toàn vẹn dữ liệu

Toàn vẹn dữ liệu có nghĩa là dữ liệu không bị sửa đổi khi chưa được phép. TCB bảo vệ tính toàn vẹn của dữ liệu bằng cách sử dụng tổng kiểm tra và hàm băm. Tổng kiểm tra là một giá trị nhỏ được tính toán từ một phần dữ liệu lớn hơn.

Nếu dữ liệu được sửa đổi, tổng kiểm tra sẽ thay đổi. Hàm băm là một hàm toán học tạo ra một giá trị duy nhất từ ​​một phần dữ liệu. Nếu dữ liệu được sửa đổi, giá trị băm sẽ thay đổi.

Ngăn ngừa thỏa hiệp

Có một số cách để ngăn chặn sự thỏa hiệp trong TCB. Một là sử dụng phần cứng chống giả mạo. Loại phần cứng này được thiết kế để gây khó khăn hoặc không thể sửa đổi phần mềm hoặc chương trình cơ sở trên TCB. Một cách khác để ngăn chặn sự thỏa hiệp là sử dụng mã hóa. Điều này có thể được sử dụng để bảo vệ phần mềm TCB không bị người dùng trái phép đọc hoặc sửa đổi.

Ngoài việc sử dụng mã hóa và phần cứng chống giả mạo, còn có một số biện pháp bảo mật khác có thể được sử dụng để ngăn chặn các thỏa hiệp trong TCB.

Bao gồm các:

• Phát triển phần mềm an toàn: Phần mềm TCB nên được phát triển bằng cách sử dụng các phương pháp mã hóa an toàn. Điều này bao gồm việc sử dụng các thư viện và ngôn ngữ lập trình an toàn cũng như tuân theo các phương pháp hay nhất về bảo mật
• Quản lý cấu hình: Phần mềm TCB phải được cấu hình an toàn. Điều này bao gồm thiết lập quyền thích hợp cho người dùng và nhóm và vô hiệu hóa các tính năng không cần thiết
• Quản lý lỗ hổng bảo mật: TCB nên được quét thường xuyên để tìm lỗ hổng. Các lỗ hổng được tìm thấy cần được vá càng sớm càng tốt
• Kiểm toán: TCB nên được kiểm tra thường xuyên để đảm bảo rằng nó vẫn an toàn. Điều này bao gồm việc xem xét các chính sách bảo mật, cấu hình và phần mềm để tìm bất kỳ lỗ hổng hoặc cấu hình sai nào.

Bảo mật cộng tác

TCB bao gồm nhiều thành phần hoạt động cộng tác để bảo mật hệ thống máy tính. Nếu bất kỳ thành phần nào bị xâm phạm, nó có khả năng ảnh hưởng đến tính bảo mật của toàn bộ hệ thống.

Theo dõi và giám sát

TCB giám sát các hoạt động của hệ thống như thao tác nhập/xuất, truy cập bộ nhớ và kích hoạt quy trình. Nó đảm bảo rằng các hành động nhạy cảm được giám sát và kiểm soát để ngăn chặn vi phạm an ninh.

Đường dẫn liên lạc đáng tin cậy

TCB cho phép liên lạc an toàn và truy cập người dùng thông qua đường dẫn liên lạc đáng tin cậy, đảm bảo rằng việc truyền dữ liệu được an toàn và được bảo vệ.

Bảo mật cấp phần cứng

Điện toán đáng tin cậy thường nhấn mạnh bảo mật cấp phần cứng để thiết lập nền tảng vững chắc cho sự tin cậy của hệ thống.

Một trong những công nghệ chính được sử dụng trong điện toán đáng tin cậy là Mô-đun nền tảng đáng tin cậy (TPM). TPM là một bộ đồng xử lý mật mã an toàn được nhúng trong bo mạch chủ của máy tính.

TPM cung cấp một số chức năng bảo mật, bao gồm:

• Tạo và lưu trữ khóa: TPM có thể được sử dụng để tạo và lưu trữ khóa mật mã. Điều này cho phép xác thực an toàn và mã hóa dữ liệu
• chứng thực nền tảng: TPM có thể được sử dụng để tạo dấu vân tay kỹ thuật số cho cấu hình phần cứng và phần mềm của hệ thống. Dấu vân tay này có thể được sử dụng để xác minh tính toàn vẹn của hệ thống và để ngăn chặn các sửa đổi trái phép
• Mã hóa thiết bị: TPM có thể được sử dụng để mã hóa dữ liệu trên các thiết bị lưu trữ, chẳng hạn như ổ cứng và ổ USB. Điều này giúp bảo vệ dữ liệu khỏi bị truy cập trái phép

Xác thực và xác minh

Quản trị viên hệ thống xác thực các thuộc tính của TCB trước khi triển khai để đảm bảo liên lạc và truy cập an toàn. Các tính năng của TCB yêu cầu cài đặt hệ điều hành ban đầu.

Trusted Computing Group (TCG) là công cụ thiết lập các tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật toàn ngành nhằm giải quyết các thách thức về an ninh mạng và thúc đẩy việc sử dụng các công nghệ như Mô-đun nền tảng đáng tin cậy (TPM). Những nỗ lực này nhằm mục đích chống lại các mối đe dọa đang phát triển, tăng cường bảo mật và thiết lập cơ sở tin cậy phần cứng cho tính toàn vẹn của hệ thống.

Điện toán đáng tin cậy là một ngọn hải đăng công nghệ trong bối cảnh bảo mật kỹ thuật số không ngừng phát triển. Được phát triển bởi Trusted Computing Group, phương pháp tiếp cận nhiều mặt này sử dụng một bản giao hưởng của cơ chế phần cứng và phần mềm để sắp xếp hành vi nhất quán và có hiệu lực trong máy tính. Nhịp tim của công nghệ này nằm ở việc sử dụng các khóa mã hóa độc đáo, được nhúng an toàn trong phần cứng, vừa trao quyền vừa thách thức bản chất của nó.

Tín dụng hình ảnh nổi bật: greystudiopro1/Freepik.

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
• PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
• Trung tâmESG. Ô tô / Xe điện, Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
• BlockOffsets. Hiện đại hóa quyền sở hữu bù đắp môi trường. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://dataconomy.com/2023/08/08/what-is-trusted-computing/