사이버 범죄의 확산은 어디에나 존재하며, 가해자들은 취약한 기술, 애플리케이션 또는 네트워크에 대해 무차별적으로 공격을 가하고 있습니다. 따라서 개인과 조직 모두 정보 기술을 보호하기 위해 암호화 키 활용과 같은 고급 보안 프로토콜을 채택하는 것이 필수적입니다.
암호화 키의 생성, 저장 및 감사를 포함하여 암호화 키를 효과적으로 관리해야 하는 과제는 시스템 보안을 보장하는 데 있어 종종 엄청난 장애물로 작용합니다. 그러나 하드웨어 보안 모듈(HSM)을 활용하면 이러한 중요한 요소를 보호할 수 있는 실행 가능한 솔루션을 제공합니다.
하드웨어 보안 모듈(HSM)이란 무엇인가요?
HSM(고보안 모듈)은 암호화 키를 보호하고 제어하기 위해 설계된 전자 하드웨어 장치입니다. 최소한 보안 암호화 프로세서로 구성되며 일반적으로 컴퓨터 또는 네트워크 서버에 직접 연결할 수 있는 플러그인 카드(SAM/SIM 카드) 또는 독립형 장치 형태로 제공됩니다.
HSM(고보안 모듈)은 변조 방지 및 변조 감지 하드웨어 구성 요소를 통해 암호화 키의 전체 수명 주기를 보호하는 동시에 암호화, 암호 해독 및 키 관리와 같은 다양한 기술을 사용하여 데이터 보안을 보장하는 특수 설계된 장치입니다. 이러한 모듈은 암호화 키의 안전한 저장소 역할을 할 수 있으며, 데이터 암호화, 디지털 권한 관리(DRM), 디지털 서명 생성과 같은 활동에 적용됩니다.
하드웨어 보안 모듈은 어떻게 작동하나요?
HSM(고수준 보안 모듈)은 암호화 키를 생성, 저장, 배포, 모니터링, 보관 및 제거하여 중요한 정보를 보호합니다.
프로비저닝 시 고유한 키를 제작하고, 안전하게 보호하고, 암호화하여 보존을 보장합니다. 이후 이러한 키는 권한이 부여된 개인에 의해 배포되며, 이들은 하드웨어 보안 모듈에 세심하게 도입하여 선택적 입력을 용이하게 합니다.
HSM(고보안 모듈)은 확립된 업계 규범과 조직 지침에 따라 암호화 키를 감독, 제어 및 순환하는 관리 기능을 제공합니다. 예를 들어, 최신 HSM은 규정 준수를 유지하기 위해 최소 2048비트 길이의 RSA 키를 사용하라는 미국 국립표준기술연구소(NIST)의 제안을 준수하도록 강제합니다.
활성 사용이 중단되면 암호화 키는 보관되며, 더 이상 사용되지 않는 것으로 확인되면 안전하고 비가역적으로 폐기됩니다.
아카이빙에는 비활성 암호화 키를 폐기하고 향후 해당 키로 보호되던 보안 정보를 해독하는 데 사용할 수 있도록 격리된 환경에 보관하는 프로세스가 포함됩니다.
하드웨어 보안 모듈은 어떤 용도로 사용되나요?
HSM의 주요 목적은 암호화 키를 보호하고 익명성 유지, 애플리케이션 보안 및 거래 촉진에 중요한 서비스를 제공하는 것입니다. HSM에는 네트워크 서버에 연결하거나 독립형 장치로 독립적으로 작동하는 등 다양한 통신 옵션이 탑재되어 있습니다.
고보안 모듈(HSM)은 스마트카드, 주변 장치 상호 연결(PCI) 카드, 독립형 장치 또는 서비스형 HSM(HSMaaS)으로 알려진 클라우드 기반 서비스 등 다양한 형태로 제공될 수 있습니다. 이러한 모듈은 은행 부문에서 현금 자동 입출금기(ATM), 전자 자금 이체(EFT), 판매 시점 관리(PoS) 시스템 등 다양한 용도로 활용되고 있습니다.
HSM은 금융 정보 및 개인 식별 번호(PIN), 의료 장비, 국가 발급 신분증 및 여행 서류와 같은 다양한 일반 서비스는 물론 유틸리티 및 암호화폐와 같은 디지털 통화를 위한 고급 계량 인프라를 보호합니다
하드웨어 보안 모듈의 종류
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고보안 모듈(HSM)은 다양한 분야에 적합한 고유한 보안 기능을 제공하는 두 가지 주요 등급으로 나눌 수 있습니다.
범용 HSM
다용도 HSM(고보안 모듈)에는 대칭, 비대칭, 해싱 기능 등 다양한 암호화 알고리즘이 통합되어 있습니다. 널리 사용되는 HSM은 암호화폐 지갑 및 공개 키 인프라와 같은 다양한 기밀 데이터 유형을 보호하는 뛰어난 기능으로 명성을 얻었습니다.
다용도 하드웨어 보안 모듈(HSM)은 다양한 암호화 기능을 실행할 수 있으며 공개 키 인프라(PKI), 보안 소켓 계층/전송 계층 보안(SSL/TLS)은 물론 기밀 정보를 강력하게 보호해야 하는 다양한 애플리케이션에서 자주 사용됩니다. 따라서 이러한 HSM은 일반적으로 의료 정보 이동성 및 책임에 관한 법률(HIPAA) 및 연방 정보 처리 표준(FIPS)에 명시된 규정과 같은 일반적인 업계 규정을 준수하는 임무를 맡게 됩니다.
다용도 하드웨어 보안 모듈(HSM)은 자바 암호화 아키텍처(JCA), 자바 암호화 확장(JCE), 차세대 암호화 API(CNG), 공개 키 암호화 표준(PKCS) #11, Microsoft 암호화 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(CAPI)를 통해 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API) 통합에 활용할 수 있어 최종 사용자가 특정 요구 사항에 가장 적합한 암호화 프레임워크를 선택할 수 있도록 지원합니다.
결제 및 거래 HSM
금융 부문을 위해 개발된 고보안 모듈(HSM)은 신용카드 번호를 포함한 기밀 결제 데이터를 보호하기 위한 것입니다. 이러한 HSM은 규정 준수를 보장하기 위해 EMV 및 PCI HSM과 같은 여러 산업별 규정을 준수하는 동시에 APACS와 같은 결제 프로토콜을 지원하도록 프로그래밍되어 있습니다.
HSM(하드웨어 보안 모듈)은 민감한 정보를 전송 및 저장하는 동안 암호화하여 결제 시스템에 추가적인 수준의 안전장치를 제공합니다. 따라서 은행 및 결제 처리업체와 같은 금융 기관은 결제의 안전한 처리 및 관리를 보장하는 중요한 구성 요소로 HSM을 통합하고 있습니다.
하드웨어 보안 모듈의 주요 특징
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하드웨어 보안 모듈(HSM)의 활용은 규정 준수, 데이터 보호 강화, 탁월한 운영 효율성 유지를 위해 필수적입니다. 다음과 같은 특징이 이러한 목표를 달성하는 데 중요한 자산인 HSM을 구분합니다.
변조 저항성
HSM을 변조할 수 없도록 만드는 가장 중요한 목표는 HSM에 대한 잠재적인 물리적 침입으로부터 암호화 키를 보호하여 보안과 기밀성을 보장하는 것입니다.
FIPS 140-2에서는 레벨 2 이상의 인증을 받으려면 자격을 갖춘 HSM(고보안 모듈)에 변조 방지 씰을 부착해야 한다고 규정하고 있습니다. PCIe 버스에서 ProtectServer PCIe 2를 제거하는 등 HSM에 무단으로 액세스하거나 수정을 시도하면 모든 암호화 정보, 구성 설정 및 사용자 데이터가 지워지는 변조 감지 메커니즘이 활성화됩니다.
보안 설계
HSM의 하드웨어는 PCI DSS(결제 카드 산업 데이터 보안 표준)에 명시된 엄격한 지침을 준수하고 공통 기준 및 FIPS 140-2와 같은 수많은 정부 규정을 준수하도록 특별히 설계되었습니다.
상당수의 고보안 모듈(HSM)이 다양한 레벨의 FIPS 140-2 인증을 받았으며, 대다수가 레벨 3 인증을 받았습니다. 일부 HSM만이 최고 수준의 보호를 원하는 조직에 탁월한 보안을 제공하는 권위 있는 레벨 4 인증을 획득했습니다.
인증 및 액세스 제어
고수준 보안 모듈(HSM)은 보호하는 시스템과 정보에 대한 액세스를 규제하는 가디언 역할을 합니다. 이는 HSM에 대한 침입 또는 간섭 시도를 감지하고 이러한 상황에 신속하게 대응할 수 있는 기능으로 입증됩니다.
변조 시 특정 하드웨어 보안 모듈(HSM)이 작동을 중지하거나 암호화 키를 제거하여 승인되지 않은 침입을 방지합니다. 보안 조치를 강화하기 위해 이러한 장치에는 다단계 인증 및 엄격한 액세스 제어 정책과 같은 강력한 인증 기술이 통합되어 있어 권한이 부여된 직원에게만 액세스 권한을 부여합니다.
규정 준수 및 감사
고보안 마이크로컨트롤러는 관련 법률 및 지침을 준수하기 위해 EU의 일반 데이터 보호 규정(GDPR), DNSSEC, PCI 데이터 보안 표준, 공통 기준 및 FIPS 140-2를 포함한 다양한 규정을 준수해야 합니다.
확립된 지침 및 프로토콜을 준수하여 정보의 기밀성 및 시스템 안전을 보장하고, 도메인 이름 시스템(DNS) 인프라에 대한 사이버 공격으로부터 보호하며, 글로벌 보안 벤치마크에 따라 신용/직불 카드를 안전하게 처리하고, 정부 당국이 정한 암호화 정책을 엄격하게 준수합니다.
고수준 보안 보장 모듈(HSM)은 로깅 및 감사 기능을 통합하여 암호화 활동을 모니터링하고 추적하여 관련 규정 및 표준을 준수할 수 있도록 지원합니다.
통합 및 API
고수준 보안 모듈(HSM)은 공통 숫자 형식(CNG) 및 공개 키 암호화 표준(PKCS #11) 등 널리 사용되는 다양한 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)와 손쉽게 통합할 수 있으므로 개발자가 소프트웨어 애플리케이션 내에 HSM 기능을 아무런 어려움 없이 통합할 수 있습니다. 또한, 이러한 모듈은 JCA(Java Constraints API), JCE(Java Cryptography Architecture), Microsoft CAPI(Cryptographic Application Programming Interface) 등 여러 다른 API와도 호환됩니다.
암호화 키 보호
HSM(고보안 모듈)은 기존의 물리적 저장 장치에 비해 매우 강력한 보안 조치를 제공합니다.HSM 내에서 암호화 키를 생성하고 안전하게 저장하기 때문에 무단 액세스나 침해로부터 민감한 정보를 보호하는 데 신뢰할 수 있는 선택입니다.
HSM(고보안 모듈)은 보안 아키텍처, 변조 방지, 포괄적인 감사 로그 등 다양하고 강력한 기능을 통합하고 있어 중요한 암호화 정보의 보호를 강화하는 데 매력적인 투자가 될 수 있습니다.