Table of Contents

وتشكل البروتوكولات المشفرة العمود الفقري للأمن الرقمي الحديث، وتحمي كل شيء من المعاملات المصرفية الإلكترونية إلى الاتصالات الخاصة، غير أن تصميم هذه البروتوكولات هو مشروع معقد يكتنفه الموانع المحتملة، بل إن الأخطاء الطفيفة في تصميم البروتوكولات البكائية يمكن أن تؤدي إلى مواطن ضعف أمنية كارثية تُعرِّض البيانات الحساسة للخطر، وتقوض خصوصية المستعملين، وتُفِلُ النظم بأكملها، وتُفهم الأخطاء المشتركة التي تُلِّفُ التنفيذات البرمجة وتُصُ على كيفيةَمُها، وتُ على نحو إنشاءُها، وتُها، وتُها، وتُ، وتُها، وتُتُعُتُتُتُتُتُعُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتَتُتُتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَت

فهم البروتوكولات المشفرة وفائدتها

قبل أن تتخلى عن الأخطاء المشتركة من المهم فهم ما هي البروتوكولات الغامضة ولماذا تهمها بروتوكولات التشفير هي سلسلة منظمة من العمليات البكتريوغرافية المصممة لتحقيق أهداف أمنية محددة مثل السرية والنزاهة والتوثيق وعدم الاستئصال، وهذه البروتوكولات تحكم كيفية تواصل الأطراف بأمان، وكيفية تشفير البيانات وفكها، وكيفية التحقق من الهويات.

ويتوقف أمن التطبيقات التي لا حصر لها على البروتوكولات البرمجية التي تنفذ على النحو السليم، ومن الاتصالات التي تربط بين نظام المعلومات الإدارية المتكامل الذي يكفل استخدام أجهزة التراسل المشفرة التي تحمي المحادثات الخاصة، والبروتوكولات المشفوعة في كل مكان، ومن الأدوات الأساسية المستخدمة لتحقيق الأهداف الأمنية الأساسية، مثل سرية البيانات، والنزاهة، والتوثيق، وعندما تفشل هذه البروتوكولات، يمكن أن تكون النتائج شديدة تتراوح بين خروق البيانات والعقوبات التنظيمية والسرقة المالية.

الأخطاء العامة في تصميم بروتوكول التشفير

إن تصميم البروتوكولات المشفرة أمر صعب، بل إن المطورين ذوي الخبرة يمكنهم أن يرتكبوا أخطاء خطيرة، وتستكشف الفروع التالية أفظع الأخطاء التي تُساوم الأمن الغامض.

استخدام العجلات المشفرة أو المهجورة

ومن أكثر الأخطاء شيوعا في تصميم البروتوكولات البكتريولوجية اعتمادا على الخوارزميات الضعيفة أو المكسورة أو القديمة، واستخدام الخوارزميات أو البروتوكولات البكائية القديمة أو المكسورة هو طريقة أخرى للفشل، ولا تزال نظم عديدة متراثة تستخدم الخوارزميات التي كانت تعتبر مأمونة في وقت ما ولكنها تعرضت منذ ذلك الحين للضرر بسبب التقدم في استخدام القوة الحاسبية والتحلل المبكي.

استخدام وظائف العجلات الخفيفة أو المكسورة (مثل MD5 أو SHA1) يشكل خطراً كبيراً على أمن البيانات وسلامتها، وبالمثل، فإن خوارزميات التشفير مثل DES (Data Encryption Standard) و RC4 تعتبر الآن غير آمنة بشكل أساسي.

وتمتد المشكلة مع الخوارزميات الضعيفة إلى ما يتجاوز التشفير فحسب، إذ أن وظائف الحشيش مثل الـ MD5 و SHA-1 معرضة للهجمات التصادمية، حيث يمكن للمهاجمين أن يخلقوا مدخلين مختلفين ينتجون نفس ناتج الهزة، كما أن وظائف الحشيش ضعيفة يمكن أن تكون عرضة للهجمات التصادمية، حيث يجد المعتدي مدخلين مختلفين ينتجان نفس القيمة، وهذا يمكن أن يتيح لهم استبدال بيانات مجزمة للبيانات بالكشفة.

يجب على المنظمات أن تظل على علم بأي الخوارزميات تعتبر آمنة، أو أن تراقب التوجيهات الناشئة من مكتب شؤون المرأة، ودائرة الاستخبارات الوطنية، وغيرها من السلطات عندما تحتاج الخوارزميات إلى التخلص التدريجي (مثلاً، كان SHA-1 معياراً، الآن غير مأهولة)، أو عندما يتم اكتشاف مواطن ضعف جديدة (مثل حشرات المكتبة المبكِّرة)

الممارسات الإدارية الرئيسية السيئة

حتى أقوى الخوارزميات البكائية تصبح عديمة القيمة إذا لم تدار المفاتيح بشكل سليم، سوء الإدارة الرئيسية هو أحد أكثر الأخطاء شيوعاً وخطورة في تصميم البروتوكولات البكترية، وهذه الإخفاقات لا تعزى بالضرورة إلى عيوب في الخوارزميات البكائية نفسها، بل كثيراً ما تنتج عن ضعف التشفير، والبروتوكولات الخاطئة، وسوء الإدارة الرئيسية، وعدم أمن ممارسات مناولة البيانات.

وكثيرا ما تحدث عدة أخطاء إدارية رئيسية في الممارسة العملية:

Hardcoded Keys:] Storing cryptographic keys directly in source code is a common mistake. If the code is exposed, the key are immediately compromised. This practice is particularly dangerous because source code often ends up in version control systems, formation files, or even public repositories where attackers can easily discover it.

Weak Key Generation:] Are default crypto keys in use, weak crypto keys generated or re-used, or is proper key management or rotation missing? Keys must be generated using cryptographically secure random number generated and sufficient entropy. Using predictable or weak random numberss can allow attackers to guess or repropy.

Lack of Key Rotation:] Using the same key for multiple purposes or extended periods weakens security. Keys should be rotated regularly. regular key rotation limits the amount of data encrypted with a single key and reduces the impact if a key is compromised.

Insecure Key Storage:] Encryption keys should never be hardcoded or stored in plaintext. Use secure key management systems and rotate keys periodically to reduce exposure. Keys should be stored in secure key management systems (KMS) or equipment security modules (HSMs) with appropriate access controls.

الاستخدام السليم لمحركات التلقيح الأولي وغير الضروري

وتتطلب أساليب التشفير الكثيرة ناقلات الاستبدال أو غير ضرورية لضمان أن يؤدي تشفير الشيعة ذات مرات متعددة إلى ظهور أشكال مختلفة من الشفرة، كما أن سوء معالجة هذه القيم هو مصدر مشترك لأوجه الضعف.

هل تم تجاهل ناقلات الاستبدال أو إعادة استخدامها أو عدم توفيرها بشكل كاف لطريقة التشغيل المشفوعة؟ إن الاحتياجات المحددة للأجهزة الرابعة تتوقف على طريقة التشفير المستخدمة، ويجب اختيار ناقلات الاستيلاء الملائمة لطريقة التشغيل، ويعني ذلك بالنسبة لكثير من الوسائل استخدام مولد عشوائي مؤمن بشكل مبدئي (مولد عشوائي مؤمن بشكل مشفر).

ويمكن أن تترتب على استخدام أجهزة إعادة الاستعمال آثار أمنية خطيرة، فعلى سبيل المثال، يمكن لإعادة استخدام نفس النوع الرابع لعمليات التشفير المتعددة في بعض الوسائط (مثل CBC) أن تسرب المعلومات، وفي بعض الحالات، يمكن لإعادة الاستخدام الرابعة أن تسمح للمهاجمين بفك شفراتهم أو حتى استعادة مفتاح التشفير.

عدد المولدات غير الآمنة

وتتوقف العمليات المشفرة اعتمادا كبيرا على العشوائية لتوليد المفاتيح، والجداول، والغير، وعلامات الدورة، وغيرها من القيم الأمنية الحرجة، واستخدام مولدات الأرقام العشوائية غير المشفرة يشكل ضعفا خطيرا.

وكثيرا ما تتطلب الوظائف المشفرة أرقاما عشوائية (للأصوات، وأجهزة الاستبدال، وغير ذلك).() ويستخدم مولدا عشوائيا غير مشتق (مثل ماث.

وإذا أمكن التنبؤ بالقيم العشوائية مثل الـ (فيروس) أو الـدورة، فإن المهاجمين يمكن أن يفكوا البيانات أو يزوروا المهاجمين، مما قد يؤدي إلى اختطاف الدورة، والوصول غير المأذون به، والحلول الوسطي الكامل للنظام البكائي.

تستخدم دائماً مولداً مؤمناً من نوع (CSPRNG) يوفره برنامجك للمفاتيح، وأجهزة التكسير، وتكفل عدم إعادة استخدام قيم غير متكررة مثل غير السوابق، ومعظم لغات وبرامج البرمجة الحديثة توفر تنفيذات البرنامج الوطني للأمن النووي المصممة خصيصاً للأغراض الأمنية.

استخدام أساليب غير آمنة في العملية

ويمكن استخدام الشفرة مثل الـ (AES) في مختلف أساليب العمل، لكل منها خصائص أمنية مختلفة، ويمكن أن يؤدي اختيار الطريقة الخاطئة إلى وجود أوجه ضعف خطيرة.

هل هناك طريقة عمل غير آمنة مثل استخدام الحاسب الإلكتروني؟ إن طريقة الدفتر الإلكترونية تثير إشكالية خاصة لأنها تشفر كل مجموعة من الدونيات بشكل مستقل، مما يعني أن القطع المتطابقة من الشيفرة المبسطة تنتج لبنات متطابقة ويمكن أن يسرب ذلك معلومات عن الهيكل والأنماط في السهول.

هل يستخدم التشفير عندما يكون التشفير الموثق أكثر ملاءمة؟ إن العديد من الطلبات بحاجة إلى حماية السرية والنزاهة، ويستخدم التشفير الموثق بدلا من التشفير فحسب، وتوفر أساليب التشفير المشفوعة مثل نظام AES-GCM التشفير والتوثيق في عملية واحدة، وتحمي من التلاعب ببعض أنواع الهجمات.

عدم إدخال بيانات المشفرة في النقل العابر وفي الراحة

ومن أهم الأخطاء الرئيسية عدم الكشف عن بيانات حساسة على الإطلاق، وعدم التشفير (بيانات كلارتكست): تُنقل أو تُخزن البيانات الحساسة في مكسو دون تشفير على الإطلاق، مما يترك البيانات عرضة تماما لأي شخص يمكنه اعتراض نظم النقل أو التخزين.

وهناك عدة بروتوكولات للشبكة، مثل FTP، وHTTP، و Telnet، مصممة لنقل المعلومات في النص المدني، وهذا يعني أن أي شخص لديه القدرة على تشفير حركة الشبكة يمكنه قراءة محتوياتها، بما في ذلك بيانات حساسة مثل وثائق تفويض المستخدمين، ويجب على المنظمات أن تكفل تشفير جميع البيانات الحساسة في كل من العبور والراحة.

وبالنسبة للبيانات العابرة، تستخدم الدائرة باستمرار مع الرقم TLS.2 أو أكثر، كما أن بروتوكولات كبار السن مثل SSL 2.0/3 و TLS 1.0 لديها نقاط ضعف معروفة وينبغي تعطيلها، وتشتيت جميع البيانات العابرة مع بروتوكولات آمنة مثل نظام TLS مع شفرة للأمام، وترتيب الخادم لأولويات الشفرة، ومعايير آمنة.

Misconfigured TLS/SSL Settings

حتى عندما تستخدم المنظمات TLS/SSL، يمكن أن تقوض الخلطات الأمن، فالتشفير في المرور العابر يمكن أن يفشل بسبب مشاكل تشكيلية حتى لو كنت تستخدم جهاز تحديد المواقع، وتشمل الأخطاء المشتركة السماح بوضع بروتوكولات أو شفرات ضعيفة في نظام SSL/TLS.

وتشمل الأخطاء المشتركة بين نظام TLS/SSL:

  • السماح بنسخ مراسم قديمة (SSL.2، SSL 3.0, TLS 1.0)
  • منح بدلة شفرة ضعيفة
  • عدم تنفيذ نظام أمن النقل السريع التابع لحزب نمور تحرير تاميل إيلام
  • عدم التصديق على الشهادات على النحو الصحيح
  • استخدام شهادات موقّعة ذاتيا أو منتهية الصلاحية

ضمان تضييق تشكيلات SSL/TLS، وضمان صحة الشهادات وحتى الآن، وقد يؤدي سوء تشكيل هذه البروتوكولات، بما في ذلك المفقودون أو غير الفعالين من رؤساء الأجهزة، إلى جعل حركة المرور المشفرة عرضة للاعتراض.

تخزين كلمة المرور غير اللائق

إن تخزين كلمات السر خطأ خطأ بالغ الأهمية أدى إلى العديد من الانتهاكات الشديدة الخطورة، ولا ينبغي أبدا تخزين كلمات السر في النص السهري أو التشفير بالتشفير القابل للعكس، بل يجب أن تُسحق باستخدام الخوارزميات المناسبة المصممة خصيصا لتخزين كلمة السر.

:: كلمات السر المسروقة باستخدام وظائف تكيفية وملحة قوية مع عامل عمل (عامل تأخير)، مثل Argon2, scrypt, bcrypt or PBKDF2، وهذه الخوارزميات مصممة خصيصاً لتكون باهظة التكلفة، مما يجعل الهجمات التي تشنها القوة الشرسة غير عملية حتى لو تعرضت قاعدة بيانات كلمة السر للخطر.

هل تستخدم كلمات السر كمفاتيح مبدئية في غياب وظيفة استنشاق رئيسية لقاعدة كلمات السر؟ وعندما يجب تحويل كلمات السر إلى مفاتيح رمزية، ينبغي استخدام وظائف استخلاص المفتاح المناسبة بدلا من مجرد إبطال كلمة السر.

"دحرجتُكَ"

ربما أحد أخطر الأخطاء يحاول تصميم خوارزميات أو بروتوكولات شمسية، التشفير صعب، مثل، صعب جداً، حتى الخبراء يرتكبون أخطاء، فطبقك المنزلي مؤمن تقريباً بأن يكون له نقاط ضعف.

تبدأ الوقاية باستخدام مكتبات مُحكمة ومُراجعة من قبل الأقران بدلاً من أن تُدير مُشبكك الخاص، يؤكد الباحثون الأمنون أنّ التنفيذات البدائية تُخلق نقاط ضعف يمكن أن يستغلها الخبراء، حتى لو كنت تعتقد أنك قد خلقت خوارزمية آمنة، إذا كنت تعتقد حقاً أنك اخترعت خوارزمية جديدة، فلن تُراجعها بدون مراجعة حسابات

دال - أوجه الضعف والتجاوزات في التنفيذ

وحتى عندما يكون تصميم البروتوكول سليماً ويُختار مقاييس قوية، فإن أخطاء التنفيذ يمكن أن تُحدث أوجه ضعف خطيرة، وتحدث حالات فشل في التشفير عندما تنفذ التطبيقات أو تستخدم نظماً كبدية بطريقة غير صحيحة، مما يترك البيانات الحساسة مكشوفة.

غير صحيح

استخدام المكتبات البكتيرية بشكل صحيح أكثر صعوبة مما قد يبدو، مجرد إضافة مكتبة تبريد جيدة إلى المشروع ليس حيث ينتهي، عليك أن تتذرع بالمهام الصحيحة من المكتبة في المكان المناسب، ليس من النادر جداً أن تكون الوحدات الصحيحة والألغام الصحيحة قد استخدمت ولكن في التشكيلة الخاطئة، كما تقول، هناك أصناف غير موجودة هنا.

بل إن الخوارزميات البكائية القوية يمكن أن تفشل إذا لم تنفذ بشكل صحيح، وتشمل الأخطاء المشتركة استخدام مولدات غير مأمونة من الناحية الجزائية، وتطبيق مخططات الرعي غير اللائق، أو عدم اتباع مواصفات المكتبة المشفرة، وهذه الأخطاء تخلق مهاجمين لمواطن الضعف يمكن استغلالها، حتى لو كانت الخوارزمية آمنة.

الهجمات الجانبية - الشقانية

وتشكل الهجمات على القنوات الجانبية سيناريو آخر يمكن أن يؤدي إلى الفشل البدائي، وتستغل هذه الهجمات المعلومات التي تسرب أثناء العملية البدائية بدلا من مهاجمة الخوارزمية مباشرة.

وتستغل هذه الهجمات المعلومات التي تسرب أثناء عملية التبريد، مثل المعلومات المتعلقة بالتوقيت، أو استهلاك الطاقة، أو الإشعاع الكهرومغناطيسي، ومن خلال تحليل هذه التسربات من الميكانيكية الجانبية، يمكن للمهاجمين أن يسترجعوا مفاتيح التشفير أو النسيج، مما يلحق الضرر بأمن النظام.

ومن الأمثلة على ذلك تحليل التوقيت، حيث يكشف الوقت الذي يستغرقه نظاماً لأداء عملية التبريد عن معلومات عن البيانات المحمية، ومن الضروري تنفيذ تدابير مضادة أخرى في الوقت المناسب لمنع هذه الهجمات.

هجومات أوراكل

وتستغل هجمات الأورام المسببة للطيور كيف تُعالج النظم رصيف التشفير، ويكفل الإبطاء أن تكون بيانات المدخلات الحجم الصحيح للتشفير، وإذا لم يتم التعامل معها بشكل صحيح، فإن الرعي يمكن أن يؤدي إلى تمهيد هجمات الأوراكل، التي يمكن فيها للمهاجمين فك شفرة البيانات عن طريق تحليل هيكل الرصيف.

هل يمكن استغلال رسائل الخطأ الوبائي أو المعلومات الجانبية التي تستخدم في شكل هجمات على الأورام الرنة مثلا؟ يجب أن تكون النظم حذرة من عدم الكشف عن المعلومات عن طريق رسائل خاطئة أو اختلاف التوقيت عند تجهيز البيانات المعبدة.

عدم صحة شهادات التقييم

ويعد التحقق من صحة الشهادات الصحيحة أمرا أساسيا لإقرار الثقة في الاتصالات المشفرة، هل تم التصديق على شهادة الخادم المتلقاة والسلسلة الاستئمانية بشكل سليم؟ إن عدم التصديق على الشهادات على النحو المناسب يمكن أن يسمح بالهجمات التي يقوم بها الإنسان في الوسط.

الأبحاث تظهر أن تنفيذات "تي إل إس" غير سليمة يمكن أن تمكن من الهجمات على البشر في الوسط، يجب أن تتحقق الطلبات من كامل سلسلة الشهادة، تفقد حالة الإلغاء، وتأكد من أن الشهادات لم تنتهي بعد، العديد من الهجمات تنجح لأن الأنظمة لا تتأكد من صحة من تواصل معها بشكل صحيح

الآثار الحقيقية للعالم من الفشل الوبائي

ويمتد أثر الإخفاقات البكترية إلى أبعد من أوجه الضعف النظرية، وقد نتجت العديد من الانتهاكات الشديدة الخطورة عن الأخطاء التي نوقشت أعلاه، مع ما يترتب على ذلك من عواقب مدمرة على المنظمات والأفراد.

"التنفس العادم"

إن خرق نظام " إكوفيكس " هو أحد أكثر انتهاكات البيانات شهرة في التاريخ، مما يؤثر على أكثر من 143 مليون عميل، وقد نتج عن هذا الخرق الهائل عدة حالات فشل أمنية، بما في ذلك مواطن الضعف البكتري.

كشف الهجوم عيوب خطيرة في ممارسات إدارة (إكويفاس) الرئيسية، بينما تم تطبيق التشفير على بعض البيانات، لم يكن كافياً بسبب سوء ممارسات التناوب الرئيسية وضعف بروتوكولات التشفير، مما سمح للمهاجمين بتجاوز التشفير والحصول على البيانات غير المحمية، وكان الأثر المالي هائلاً، حيث تم غرامة (إكويفاسك) حوالي 700 مليون دولار لتسوية التحقيقات الفيدرالية والولاية.

"الضعف القلبي"

وسمحت حالة الضعف القلبية في نظام إنترنت للمهاجمين باستخراج معلومات حساسة من الخواديم بسبب خطأ في التنفيذ، لم تكن هذه مشكلة مع خوارزمية التشفير نفسها، ولكن مع كيفية شفرة البروتوكول، وهذا يدل على مدى إمكانية احتواء المكتبات المشفرة ذات الاستخدام الواسع النطاق، التي تعتبر محترمة.

الأثر التجاري

وعواقب الفشل البدائي شديدة ومتعددة الجوانب:

() الخسائر المالية: تشمل التكاليف المباشرة الاستجابة للحوادث، والتحقيق في الطب الشرعي، والرسوم القانونية، والغرامات التنظيمية، والتعويضات المقدمة إلى الأطراف المتضررة، والأخطاء المشفرة باهظة الثمن - ليس فقط من الناحية المالية، بل أيضاً كضرر لا يمكن إصلاحه لثقة وسمعتك، ويمكن أن تؤدي محادثات أساسية مدروسة أو غير مستخدمة إلى خروقات في البيانات، ودعوات، وغرامات.

Regulatory Penalties:] For example, passwords, credit card numbers, health records, personal information, and business secrets require extra protection, mainly if that data falls under privacy laws, e.g., EU's General Data Protection Regulation (GDPR), or regulations, e.g., financial data protection such as PCI Data Security Standard in substantial result Violations.

Reputational Damage:] These incidents demonstrate how cryptographic failures can cause irreparable reputational damage. Loss of client trust can have long-lasting effects on business relationships and market position.

أفضل الممارسات لمنع الفشل الوبائي

ويتطلب منع الإخفاقات البكتريولوجية اتباع نهج شامل يتناول تصميم البروتوكولات وتنفيذها وصيانتها الجارية، ويمكن أن تساعد أفضل الممارسات التالية المنظمات على بناء وصيانة نظم مشفوعة آمنة.

Use powerful, Modern Cryptographic Algorithms

(ج) أن تتمسك بالخوارزميات المستقرة والمضمونة مثل AES-256 للتشفير، و RSA مع الرعايا الآمنة للتبادل الرئيسي، و SHA-256 أو أفضل لمهام الهزة.

وتشمل الخوارزميات الموصى بها ما يلي:

  • Symmetric Encryption:] AES-128, AES-256
  • Asymmetric Encryption:] RSA-2048 or higher, Elliptic Curve Cryptography (ECC)
  • Hashing:] SHA-256, SHA-3
  • Password Hashing:] Argon2, bcrypt, scrypt, PBKDF2
  • Message Authentication:] HMAC with SHA-256 or better

لا تستخدمي (إس-5) أو (إس-إس-إس) هذه الخوارزميات لديها نقاط ضعف معروفة يمكن للمهاجمين استغلالها بدلاً من ذلك، استخدام المعايير الحديثة مثل (آس-256) للتشفير و(إه-إ-إ-إ-إ-أ-256) للهرب

التنفيذ السليم للإدارة الرئيسية

والإدارة الرئيسية الفعالة أمر حاسم بالنسبة للأمن الوبائي.

وينبغي أن تُولد المفاتيح بشكل عشوائي وتُخزن في الذاكرة كصفوف متتالية، وإذا استخدمت كلمة السر، فيجب تحويلها إلى مفتاح عن طريق وظيفة استخلاص رئيسية مناسبة لقاعدة كلمات السر.

(ج) إيجاد مفاتيح تشفير فريدة لكل مجموعة من مجموعات البيانات وضمان تخزينها بصورة آمنة وتناوبها بانتظام، والحد من التعرض للتناوب الرئيسي والحد من تأثير الحلول التوفيقية الرئيسية المحتملة.

وتشمل أفضل الممارسات للإدارة الرئيسية ما يلي:

  • لا توجد مفاتيح صلبة في ملفات رموز المصدر أو التشكيل
  • استخدام نظم الإدارة الرئيسية الآمنة أو وحدات الأمن الخاصة بالمعدات
  • مفاتيح توليد تستخدم المولدات المؤمنة بشكل عشوائي
  • تنفيذ جداول زمنية رئيسية منتظمة للتناوب
  • الحفاظ على ضوابط الدخول السليمة للمواد الرئيسية
  • استخدام مفاتيح منفصلة لأغراض مختلفة
  • تنفيذ إجراءات الدعم والاسترداد الرئيسية الآمنة

استخدام المكتبات المشفرة المشفرة المنشورة جيدا

استخدام مكتبات راسخة مثل مكتبة أوف سبنسل أو ليبسوديوم أو قلعة بونسي، التزموا بالتصوير والتنفيذات المثبتة، وقد تم استعراض هذه المكتبات واختبارها وضدها على نطاق واسع ضد الهجمات المعروفة.

بل إن الأخطاء الطفيفة في تنفيذ التصنيفات يمكن أن تقوض الحماية التي توفرها، وتستخدم، كلما أمكن، عمليات التنفيذ الموحدة والمكتبات للحماية من هذه مواطن الضعف.

تحديث المكتبات البكتريولوجية بانتظام: إبقاء مكتبات الترميز حتى الآن لضمان استخدام أحدث رقائق الأمن والخرغاريتمات، وتكتشف المسؤوليات بانتظام في عمليات التبريد، مما يجعل التحديثات في الوقت المناسب أساسية.

بيانات مشفرة في مجال النقل العابر وفي الراحة

التأكد من تشفير جميع البيانات الحساسة في مكان الراحة، وضمان وجود مقاييس وبروتوكولات ومفاتيح قياسية حديثة وقوية، واستخدام الإدارة الرئيسية السليمة.

بالنسبة للبيانات العابرة:

  • استخدام TLS.2 أو TLS 1.3 لجميع الاتصالات الشبكية
  • البروتوكولات القديمة والضعيفة (SSL.2، SSL 3، 1، TLS 1، 1، TLS 1-1)
  • أجنحة قوية من الشفرة و الضعفاء المتردين
  • تقديم شهادات التنفيذ حسب الاقتضاء
  • استخدام رؤساء أجهزة الأمن الخاصة بالنقل السريع التابعة لحزب تاميل إيلام
  • ضمان التصديق على الشهادة الصحيحة

بالنسبة للبيانات في حالة الراحة:

  • حقول قواعد البيانات الحساسة المشفرة
  • استخدام التشفير الكامل لنظم التخزين
  • ملفات احتياطية مشفرة
  • حماية مفاتيح التشفير منفصلة عن البيانات المشفرة

تنفيذ عملية التشفير المتعمدة

(ج) استخدام أساليب التشفير الموثَّق عليها عند الحاجة إلى السرية والنزاهة على السواء، كما أن خوارزمية معيار التشفير المتقدم في غالوا/مورد الكونتر (GCM) من أجل أداء التشفير، ومن ثم فإن للنموذج العالمي أن يوفر الحجية (السلامة) بالإضافة إلى السرية.

ويجمع التشفير والتوثيق في عملية واحدة، ويحمي من التلاعب ببعض فئات الهجمات، ويفضل تنفيذ التشفير والتوثيق بشكل منفصل، مما يمكن أن يؤدي إلى نقاط ضعف إن لم يكن صحيحا.

اتباع ممارسات التداول المضمونة

التشكيل السليم هو نفس الأهمية التي يختار بها الخوارزميات الصحيحة:

  • استخدام المولدات المؤمنة بشكل مبدئي لجميع القيم الأمنية الحرجة
  • إنتاج أنواع من الارتفاعات الفريدة لكل عملية تشفير
  • لا تُعيد استخدام الـ "غير الضروريات" أو "الرابع" بنفس المفتاح
  • تنفيذ خطط ملائمة للتمديد
  • تجنب تسرب المعلومات عن طريق رسائل خطأ أو اختلافات في التوقيت
  • استخدام وظائف المقارنة المستمرة للعمليات الأمنية الحرجة

ضمان استخدام عشوائيات التبريد عند الاقتضاء، وعدم تمهيدها بطريقة يمكن التنبؤ بها أو بتدني مستوى التلقيح.

إجراء مراجعات واختبارات أمنية منتظمة

ولمنع الإخفاقات البكائية، من المهم اتباع أفضل الممارسات في التصميم البرمجي والتنفيذ والإدارة الرئيسية، ويشمل ذلك إجراء تقييمات أمنية منتظمة.

ويمكن لعمليات المراجعة الأمنية المنتظمة أن تحدد مواطن الضعف البدائية قبل أن يقوم بها المهاجمون، وإجراء اختبارات للتغلغل تستهدف تحديداً عمليات التنفيذ البدائي.

وينبغي أن تشمل الاختبارات الأمنية ما يلي:

  • استعراضات مدونة تركز على التنفيذات البكائية
  • المسح الآلي للأسرار المثبتة والخرغاريتمات الضعيفة
  • اختبار اختبار التكفير للبروتوكولات البكائية
  • استعراضات التجمعات المتعلقة بالإطارات التجارية/الإطارات الخاصة بشبكة الدعم التقني
  • التحقق من منطق التصديق على الشهادات
  • اختبارات لمواطن الضعف في القنوات الجانبية

تنفيذ استعراضات منتظمة للرمز أو فحص آلي للأسرار التي يصعب تدوينها وإستخدام البكتيريا غير السليمة من الأسهل إصلاح نقطة ضعف قبل أن يكون منتجك في الإنتاج

تصنيف البيانات الحساسة والتقليل منها

تصنيف البيانات المجهزة أو المخزنة أو المحالة بطلب ما، وتحديد البيانات الحساسة وفقا لقوانين الخصوصية أو المتطلبات التنظيمية أو الاحتياجات التجارية.

لا تخزن البيانات الحساسة بدون داع، تخلص منها في أقرب وقت ممكن أو تستخدم تقليد متوافق مع جهاز الأمن العام أو حتى التكسير، البيانات التي لا يتم الاحتفاظ بها لا يمكن سرقتها، تخفيض كمية البيانات الحساسة التي تتعامل معها يقلل من حجم الهجوم ومسؤوليتك المحتملة

إبقوا على علم بالتهديدات الناشئة

ويتطور المشهد البدائي باستمرار، إذ تكتشف مواطن ضعف جديدة، وتكسر الخوارزميات، وتتغير أفضل الممارسات بمرور الوقت، ويجب على المنظمات أن تظل على علم بما يلي:

  • مواطن الضعف التي اكتشفت حديثا في الخوارزميات البكائية والتنفيذات
  • تحديث المعايير والتوصيات الأمنية الصادرة عن منظمات مثل منظمة NIST، ومنظمة أوواسب، والهيئات الخاصة بالصناعة
  • تقنيات الهجوم والتدابير المضادة الناشئة
  • التغييرات في المتطلبات التنظيمية

Subscribe to security advisories, participate in security communities, and maintain relationships with security researchers to stay current on cryptographic security issues.

الاعتبارات التنظيمية والتجهيزية

ولا تكفي التدابير التقنية وحدها، ويجب على المنظمات أيضا أن تنفذ العمليات والحوكمة المناسبة لضمان الأمن الغامض.

التدريب والتوعية في مجال الأمن

يحتاج المطورون و المهنيون الأمنيون إلى تدريب مناسب في المبادئ البكتريه و تأمين ممارسات التنفيذ، عن طريق الإمساك بالمشاكل وتخفيفها في وقت مبكر، يمكنك توفير الوقت والمال وسمعتك.

وينبغي أن يشمل التدريب ما يلي:

  • المفاهيم البدائية الأساسية
  • الأخطاء الشائعة في الترميز وكيفية تجنبها
  • الاستخدام السليم للمكتبات البكائية والمبادرات
  • ممارسات الترميز المضمونة للتنفيذات البكائية
  • مبادئ نموذج التهديدات وتصميمها الأمني

تكامل دورة الحياة الآمنة للتنمية

ينبغي إدماج الأمن التشفيري في دورة حياة تطوير البرامجيات:

  • مرحلة الاحتياجات: تحديد الاحتياجات الأمنية وتصنيف البيانات
  • Design Phase:] Perform threat modeling and design security controls
  • مرحلة التنفيذ: ] Follow secure coding practices and use approved Library
  • Phaseing Phase:] Conduct security testing and code reviews
  • مرحلة النشر: ] التحقق من التشكيل الآمن وإجراء التقييمات الأمنية النهائية
  • Maintenance Phase:] Monitor for vulnerabilities, apply patches, and rotate key

التخطيط لمواجهة الحوادث

وعلى الرغم من بذل أفضل الجهود، قد لا تزال حالات الفشل الوبائي تحدث، وينبغي أن تكون لدى المنظمات خطط للاستجابة للحوادث تتناول ما يلي:

  • كشف وتحديد الحلول الوسطية المشفرة
  • إجراءات الاحتواء والعلاج
  • عمليات الإلغاء والتناوب الرئيسية
  • خطط الاتصال للأطراف المتأثرة
  • متطلبات الإخطار التنظيمي
  • تحليل الحوادث والدروس المستفادة

المواضيع المتقدمة والتحديات الناشئة

التشفير بعد الكوانت

ويشكل ظهور الحواسيب الكميّة تهديداً كبيراً للنظم الترميزية الحالية، إذ يمكن للحواسيب الكينتوم أن تكسر الخوارزميات المستخدمة على نطاق واسع مثل نظام تقييم السجلات والأشعة المكبلية، وينبغي للمنظمات أن تبدأ التخطيط للانتقال إلى خوارزميات التبريد بعد الكواشف، مع ظهور معايير من نظام المعلومات الإحصائية الوطني وهيئات أخرى.

التشفير السحابي والتعدد الأطراف

وتطرح نظم حساب السحابات وتوزيعها تحديات جمودية إضافية، ويجب على المنظمات أن تنظر فيما يلي:

  • الإدارة الرئيسية في البيئات السحابية
  • تشفير البيانات المستخدمة (تشفير الشفرة الضوئية، الجيوب الآمنة)
  • بروتوكولات حساب متعددة الأطراف
  • عدم وجود أدلة على الاعتراف بالخصوصية

الأجهزة المُحتَمَلة على اليوت و الموارد

وكثيراً ما تكون لأجهزة الإنترنت التابعة للأمور موارد حاسبية محدودة، مما يجعل التنفيذات البكتريولوجية التقليدية أمراً صعباً، كما أن التشفير بالوزن الخفيف والبروتوكولات الفعالة المصممة للبيئات التي تعاني من نقص الموارد ضرورية لضمان نشرات اليوتر.

اعتبارات الامتثال والتنظيم

ولدى العديد من الصناعات شروط تنظيمية محددة للتنفيذات البكائية:

  • PCI DSS:] Payment Card Industry Data Security Standard requires strong cryptography for protecting cardholder data
  • HIPA:] Health Insurance Portability and Accountability Act mandates encryption of protected health information
  • GDPR:] General Data Protection Regulation requires appropriate technical measures including encryption
  • FIPS 140-2/140-3:] Federal Information Processing Standards for cryptographic modules used by U.S government agencies

ويجب على المنظمات أن تكفل تنفيذها البرمجي استيفاء الشروط التنظيمية المنطبقة وأن تحتفظ بالوثائق التي تثبت الامتثال.

الأدوات والموارد اللازمة للأمن التشفيري

ويمكن أن تساعد عدة أدوات وموارد المنظمات على تنفيذ وصيانة نظم مشفوعة بالأدوات المؤمنة:

أدوات التحليل الثابت

يمكن للأدوات الآلية أن تمسح الشفرة للأخطاء المشفرة المشتركة:

  • SonarQube
  • "كاتمارك"
  • Fortify
  • محلل روسلين لشبكة
  • Bandit for Python

ويمكن لهذه الأدوات أن تحدد قضايا مثل الأسرار المثبتة، واستخدام الخوارزميات الضعيفة، واستخدامات غير سليمة في نظام المعلومات المسبقة عن علم.

أجهزة الكشف

وتشمل الأدوات المستخدمة لتقييم تشكيلات نظام TLS/SSL ما يلي:

  • SSL مختبرات SSL
  • اختبارات
  • نغمة مع النص

الحلول الإدارية الرئيسية

وتشمل نظم الإدارة الرئيسية للمؤسسات ما يلي:

  • دائرة الإدارة الرئيسية لدائرة إدارة الأسلحة النووية
  • Azure Key Vault
  • Google Cloud KMS
  • قبو هاشي كورب
  • وحدات الأمن ذات البرمجيات الصلبة من بائعين مثل ثاليس وجمالتو

الموارد التعليمية

ويمكن للمنظمات والأفراد أن يتعلموا أكثر من ذلك عن الأمن البدائي من:

خاتمة

إن تصميم البروتوكولات المشفرة هو انضباط معقد يمكن أن تترتب عليه حتى الأخطاء الصغيرة عواقب كارثية، والأخطاء المشتركة التي نوقشت في هذه المادة - من استخدام الخوارزميات الضعيفة وسوء الإدارة الرئيسية إلى عيوب التنفيذ وأخطاء التشكيل - أدت إلى العديد من الانتهاكات الشديدة الخطورة التي تؤثر على ملايين المستخدمين وتكلف المنظمات بلايين الدولارات.

ويتطلب منع الإخفاقات البكتريولوجية اتباع نهج متعدد الجوانب يجمع بين الخبرات التقنية وأفضل الممارسات المثبتة والأدوات المناسبة والالتزام التنظيمي بالأمن، ويجب على المنظمات أن تستخدم خوارزميات مبدئية قوية وحديثة، وأن تنفذ الإدارة الرئيسية السليمة، وأن تحشد المكتبات المشفرة الراسخة، وأن تشفّر البيانات في العبور وفي الراحة، وأن تجري عمليات مراجعة أمنية منتظمة.

ولا تزال المشهد الديموغرافي يتطور مع التهديدات الناشئة مثل الحواسيب الكميّة ومجالات التطبيق الجديدة مثل إيوت وحساب السحابة، إذ إن إبقاء المعلومات على علم بالتطورات الأخيرة، والحفاظ على النظم الحديثة، وتعزيز ثقافة الوعي الأمني أمر أساسي للأمن الخفي الطويل الأجل.

وبفهم الأخطاء المشتركة وتنفيذ التدابير الوقائية المبينة في هذه المادة، يمكن للمطورين والمنظمات أن يبنيوا نظما أكثر أمنا تحمي البيانات الحساسة وتحافظ على ثقة المستعملين، وتذكروا أن الأمن البكتري ليس جهدا لمرة واحدة بل عملية مستمرة تتطلب اليقظة والتعلم المستمر والتكيف مع التهديدات والتكنولوجيات الجديدة.

فالأهداف عالية، ولكن مع المعرفة والأدوات والممارسات السليمة، يمكن للمنظمات أن تقلل بدرجة كبيرة من مخاطرها في حالات الفشل البدائي وأن تبني نظما جديرة بالثقة التي يضعها لها المستعملون وأصحاب المصلحة.