Az HSM (Hardware Security Module, magyar nyelven hardver biztonsági modul) egy feltörhetetlen elektronikus eszköz, amely kriptográfiai kulcsokat generál, tárol és használ anélkül, hogy azokat valaha tiszta szövegben a doboz külsejére exponálná. Ez a hardver komponens, amely lehetővé teszi a minősített elektronikus aláírást (QES) az eIDAS szabályozás értelmében, a nyilvános kulcsú titkosítást (PKI), egy tanúsítványhatóság (CA) bizalmi gyökerét és szélesebb körben minden olyan kriptográfiai műveletet, amely fizikai és logikai feltörhetetlen garantiáját igényli. Ez az útmutató praktikusan elmagyarázza, mi az a HSM, mire való, hogyan tanúsított (FIPS 140-2, FIPS 140-3, Common Criteria EAL4+), és miért különbözik egy TPM vagy egy tisztán szoftveres KMS-től.
Az HSM egy hardver doboz (1U rack, PCIe kártya, USB kulcs vagy hálózati készülék), amely kriptográfiai műveletek (kulcs generálás, aláírás, titkosítás, visszafejtés, hashing) végez egy lezárt fizikai enklávén belül. A magánkulcsok soha nem hagyják el a HSM-et: az összes kivonási kísérlet azonnal kiváltja a törlésre vonatkozó választ (tamper response). A doboz az erőforrás-csatorna támadásoknak (elektromos fogyasztás elemzése, elektromágneses kibocsátások, feszültségzavarok), bitflip támadásoknak (hibabeszúrás) és elektronmikroszkópos megfigyelésnek ellenáll.
Gyakorlatban, egy olyan alkalmazás, amely aláírni szeretne egy dokumentumot, elküldi a HSM-nek a dokumentum kivonatát (SHA-256 hash) egy szabványosított API-n keresztül (PKCS#11, KMIP, CNG, JCE). A HSM aláírja a hash-t egy magánkulccsal, amely kizárólag az enklávéjában van, majd visszaküldi az aláírást. Az aláírt dokumentum az aláírást és a megfelelő nyilvános tanúsítványt tartalmazza — de a magánkulcs sérthetetlenül védett marad. Ez az, ami megkülönböztet egy minősített eIDAS aláírást (QES, HSM-mel támogatva a minősített szolgáltató oldalán) egy egyszerű aláírástól (SES, hardver kötöttség nélkül) vagy fejlett aláírástól (AES, az aláíró által ellenőrzött kulccsal).
A HSM nem szokásos közönség eszköz: szükséges, amikor egy szabályozás, norma vagy szerződés a kulcsok fizikai feltörhetetlenségének garantiáját követeli.
Az európai eIDAS rendelet (EU 910/2014) előírja, hogy egy minősített aláírást egy tanúsított minősített aláírás-létrehozási eszköz (QSCD) által kell előállítani — gyakorlatban egy EN 419 221-5 vagy Common Criteria EAL4+ tanúsított HSM. Ez a minősített biztonsági szolgáltató (QTSP) HSM-je, amely az aláíró magánkulcsát tartalmazza és végrehajtja az aláírást.
A HSM-ek főkulcsokat (Key Encryption Keys, KEK) kezelnek, amelyek titkosítják az adatbázisok, lemezek (BitLocker, LUKS) vagy biztonsági másolatok titkosítási kulcsait. Tipikus eset: PCI-DSS megfelelőség fizetési feldolgozóknak, HIPAA / HDS az egészségügyi adatokhoz, állami titok az adminisztrációknak.
Minden tanúsító hatóság (CA) – legyen az gyökér, köztes vagy kiállító – HSM-et használ az X.509 tanúsítványokat aláíró kulcs generálásához és használatához. A nyilvános CA (Let's Encrypt, DigiCert, Sectigo) vagy vállalati privát CA (Active Directory CS, ADFS) gyökérkulcsának egy tanúsított HSM-ben kell tárolódnia.
A felhőplatformok (AWS CloudHSM, Azure Dedicated HSM, Google Cloud HSM) megosztott vagy dedikált HSM-eket biztosítanak a kulcsok teljes életciklusának kezeléséhez: generálás, rotáció, deriváció, archiválás, megsemmisítés. Az előnye a tisztán szoftveres KMS-hez képest: olyan sérthetetlenségi bizonyíték, amelyet fel lehet mutatni a szabályozóknak és auditálónak.
A kritikus infrastruktúrák TLS-tanúsítványai (banki átjárók, szoftveres kódaláírás, IoT gyártók gyökér CA-ja) HSM-mel vannak védve. Az HSM aláírja a kimenő tanúsítványokat anélkül, hogy valaha is felfedné a gyökérkulcsot – még a gazdaszerver teljes feltörése esetén sem.
Nem minden tanúsítás egyformán értékes. A tanúsítási szint meghatározza, hogy mely szabályozások engedélyezik az HSM használatát (eIDAS QSCD, PCI-DSS HSM, védelmi szerződések).
A FIPS 140-2 (2001-ben közzétéve, 2026-ban eltávolítva az aktív katalógusból) és utódja, a FIPS 140-3 (2019 óta hatályos, 2024 óta kötelező az új termékekhez) 4 biztonsági szintet definiál. A 3. szint (a kulcsok törlése, ha a kapu megnyílik) a banki és nyilvános PKI minimuma; a 4. szint (ellenállás oldalsó csatornás támadások és környezeti ingadozások ellen) néhány védelmi szerződéses alkalmazáshoz szükséges.
A Common Criteria az IT-termékek biztonsági értékelésének nemzetközi szabványa. HSM-ek esetén a Common Criteria EAL4+ szint az EN 419 221-5 védelmi profillal az eIDAS rendelet által szükséges a minősített aláírás-létrehozási eszközökhöz (QSCD). Ezt használják az európai minősített bizalmi szolgáltatók (QTSP).
Az ETSI szabványok meghatározzák azokat a technikai követelményeket, amelyeknek teljesítenie kell egy eIDAS szerint minősített bizalmi szolgáltató (QTSP) – beleértve az EN 419 221-5 tanúsított HSM-ek használatát. Az európai Trusted List-en (eIDAS TL) szereplő QTSP-t egy akkreditált szervezet (Franciaországban: LSTI, COFRAC) auditálta ezen szabványok vonatkozásában.
Az ANSSI Általános Biztonsági Referenciakeretét (RGS) tesz közzé és "Standard" valamint "Megerősített" minősítéseket adományoz kriptográfiai termékekhez. A német BSI egyenértékű tanúsítványokat ad ki (CSPN, BSI-TR). A nemzeti közigazgatások az európai tanúsítványok mellett ezeket a nemzeti minősítéseket is megkövetelhetik.
A helyes választás a védendő kulcsok értékétől, a szabályozási korlátokról és a költségvetéstől függ. Itt van hat dimenzió, amely orientálja a döntést.
| Dimenzió | HSM | A TPM | Szoftveres KMS |
|---|---|---|---|
| Cél | Vállalati és infrastrukturális kriptográfiai kulcsok védelme (QES, PKI, KMS). | Indítás lezárása és a gép azonosítása (BitLocker, TPM 2.0 igazolás). Egy kulcs gépenkénti. | A kulcsok életciklusának centralizálása memóriában/lemezen, anyagi elszigetelés nélkül. |
| Kriptográfiai átviteli sebesség | Több ezer RSA-2048 aláírás másodpercenként (felső kategóriás modellek: 25 000+ sig/s). | Néhány aláírás másodpercenként – helyi alkalmi felhasználásokra orientált. | A gazdagépCPU által korlátolt (RSA-2048 esetén gyakran < 1000 sig/s). |
| Szabályozási tanúsítások | A FIPS 140-2/3, Common Criteria EAL4+, EN 419 221-5 (QSCD eIDAS) szabványok szerint a járműveknek a következőkre kell vonatkozniuk: | Common Criteria EAL4+ TPM 2.0-hoz (Microsoft Pluton, Google Titan). Elégtelen az eIDAS QES-hez. | Nincs anyagi tanúsítvány. Legjobb esetben a szállító ISO 27001. |
| Anyagi forma | 1U-2U rack ház, PCIe kártya, edzett USB-kulcs vagy dedikált hálózati berendezés. 8 000 €-tól. | Chip forrasztva az alaplapra (TPM 2.0) vagy virtualizálva (vTPM). Néhány euró gépenkénti. | Ingyenes (HashiCorp Vault, OpenStack Barbican) vagy SaaS (AWS KMS CloudHSM nélkül). |
| Tipikus felhasználási eset | eIDAS minősített aláírás, PKI gyökér, PCI-DSS megfelelőség, védelmi szerződés. | Biztonságos indítás, helyi lemez titkosítása, Windows Hello igazolás. | Alkalmazás-szintű titkosítás, DevOps titkok, nem kritikus belső tanúsítványok. |
| Teljes tulajdonlási költség | 8 000 € – 80 000 € berendezésenként + karbantartás + audit. Megosztható a felhőn (€/óra). | Peremköltség (már a 2016 utáni szakmai PC-k 99%-án jelen van). | Ingyenes nyílt forráskódban; ~0,03 $/kulcs/hó a kezelt SaaS-ben (AWS KMS, Azure Key Vault). |
A TLS titkosítás alapvető fontosságúvá vált az elektronikus aláírással ellátott dokumentumok védelméhez. Fedezze fel a legjobb gyakorlatokat dokumentumfolyamatok biztonságossá tételéhez az eIDAS-nak megfelelően.
A végpontok közötti titkosítás az elektronikus aláírással aláírt dokumentumok bizalmas kezelésének technológiai alapköve. Működésének megértése azt jelenti, hogy elsajátítjuk szerződéses cseréink biztonságát.
A HSM és TPM két gyakran összetévesztett hardver biztonsági technológia, de nagyon különböző szerepük van. Fedezze fel, hogyan válassza ki a megfelelő modult igényei szerint.
A HSM-titkosítás minden minősített elektronikus aláírás láthatatlan alapja. Működésének megértése azt jelenti, hogy elsajátítod vállalkozásod kriptográfiai biztonságát.
A Certyneo Common Criteria EAL4+ tanúsított HSM-ekre támaszkodik, amelyeket egy minősített QTSP üzemeltet az eIDAS európai Trusted List-en. QES 9,90 €/dokumentum kezdődően a Standard csomagban.
Sütiket használunk az Ön weboldalunkon nyújtott élmény javítása érdekében. Az alkalmazás működéséhez szükséges sütik mindig aktívak. További információ