Proteggere i Dati Sensibili con la Crittografia a Livello di Campo (FLE)

Introduzione

Nel mondo digitale di oggi, proteggere i dati sensibili è più critico che mai. Le aziende affrontano il compito arduo di mantenere sicure informazioni private come i Dati Personali Identificabili (PII), le Informazioni Sanitarie Protette (PHI), i dati finanziari e la proprietà intellettuale. La mancata protezione adeguata di questi dati può portare a conseguenze disastrose, dai danni alla reputazione a pesanti multe regolatorie. Fortunatamente, la Crittografia a Livello di Campo (FLE) è emersa come uno strumento potente per aiutare le aziende a soddisfare i loro obblighi di sicurezza dei dati. Questo articolo discute la Crittografia a Livello di Campo.

Spiega come funziona e i suoi vantaggi. Copre anche come implementarla correttamente. Inoltre, spiega come la FLE aiuta a seguire le normative.

Che Cos’è la Crittografia a Livello di Campo?

La FLE è un metodo complesso per proteggere i dati. Cripta i campi dei dati sensibili per impedire l’accesso non autorizzato. Le applicazioni e i sistemi elaborano i dati mentre avviene questo processo. La Crittografia a Livello di Campo permette di criptare elementi specifici di dati invece di criptare l’intero database o disco.

I tipi comuni di dati protetti con la Crittografia a Livello di Campo includono:

• PII come nomi, indirizzi email, numeri di telefono
• PHI come numeri di cartelle cliniche, diagnosi, farmaci
• Informazioni finanziarie come numeri di carte di credito e conti bancari
• Dati aziendali confidenziali come cifre di vendita, roadmap dei prodotti, contratti

Mirando con precisione ai dati più sensibili da criptare, la Crittografia a Livello di Campo fornisce una sicurezza robusta minimizzando gli impatti sulle prestazioni e preservando la funzionalità delle applicazioni. Aziende leader come MongoDB e Amazon hanno implementato funzionalità di Crittografia a Livello di Campo nelle loro offerte.

Come Funziona la Crittografia a Livello di Campo

La Crittografia a Livello di Campo Client-Side (CSFLE) cripta i dati sul dispositivo client PRIMA di inviare i dati attraverso la rete e salvarli in un database. Il server restituisce i dati al client in forma criptata per la decriptazione locale quando necessario.

Il client utilizza una chiave di criptazione per eseguire la criptazione e la decriptazione. Negli ambienti di produzione, questa chiave viene conservata separatamente in un servizio di gestione delle chiavi sicuro. Qualsiasi client che può accedere al database sottostante vedrà solo il testo criptato nei campi criptati. La decriptazione richiede il possesso della chiave di criptazione.

Metodi deterministici criptano i campi permettendo comunque di indicizzare e ricercarli. Gli sviluppatori possono creare indici sui campi criptati proprio come farebbero sui dati in chiaro. Il sistema aggiungerà automaticamente i documenti inseriti di recente agli indici.

Per interrogare il database, il client cripta i termini di ricerca prima di inviare la richiesta. Il database elabora la query e restituisce i risultati criptati, che il client poi decripta. Questo processo è trasparente per l’utente finale.

Vantaggi della Crittografia a Livello di Campo

Rispetto ad approcci alternativi come la criptazione dell’intero database o disco, la Crittografia a Livello di Campo offre diversi vantaggi chiave:

1. Protezione Mirata: La Crittografia a Livello di Campo offre il controllo su chi può accedere ai dati sensibili criptandoli a livello di campo e documento. Anche se un attaccante compromettesse il server del database, il sistema operativo o la memoria del server, non potrebbe comunque leggere i dati criptati.
2. Separazione dei Compiti: Le architetture di Crittografia a Livello di Campo separano chiaramente le responsabilità e gli accessi. Gli amministratori del server/database possono svolgere i loro compiti senza poter visualizzare i dati sensibili. I clienti mantengono il controllo su chi può accedere alle informazioni protette.
3. Conformità Regolatoria: La criptazione granulare aiuta a soddisfare i requisiti delle normative sulla privacy come il GDPR e l’HIPAA.

Questi benefici di sicurezza comportano un impatto minimo sulle prestazioni, tipicamente inferiore al 5-10% nei carichi di lavoro focalizzati sulla lettura. E per i client/applicazioni non autorizzati ad accedere ai dati criptati, non vi è alcun impatto percepibile sulle prestazioni.

Migliori Pratiche

Anche se la FLE è uno strumento potente, introduce alcune limitazioni che richiedono un’attenta considerazione:

• Gli utenti non possono utilizzare campi criptati in report, strumenti di business intelligence o funzioni applicative regolari senza decriptarli. Ciò significa che non possono cercarli, visualizzarli o validarli. Per utilizzare i campi criptati, occorre prima decriptarli.
• I campi criptati hanno una configurabilità limitata (nessun valore predefinito, menu a discesa, ecc.)
• I campi di testo hanno una dimensione massima di 255 caratteri
• La criptazione è unidirezionale: non è possibile riportare un campo criptato al testo in chiaro in modo permanente

Per avere successo con la FLE, seguire queste migliori pratiche:

1. Eseguire il backup del proprio database prima di criptare qualsiasi campo in caso di problemi
2. Utilizzare una chiave di criptazione unica per ogni oggetto e ambiente (sviluppo, staging, produzione)
3. Eseguire il backup sicuro delle chiavi di criptazione
4. Utilizzare nuovi campi personalizzati per i dati criptati per evitare conflitti con la logica applicativa esistente
5. Testare accuratamente la funzionalità con i campi criptati

Esempi Ecco un semplice esempio di una query su un campo “ssn” criptato in MongoDB con il client ufficiale Node.js:

javascript

// Importa il MongoClient
const { MongoClient } = require('mongodb');
// Definisci la chiave principale per la criptazione
const masterKey = 'my-secret-key';
// Connettiti a MongoDB con il client abilitato alla criptazione
const secureClient = new MongoClient('mongodb://localhost:27017', {
  useNewUrlParser: true,
  useUnifiedTopology: true,
  autoEncryption: {
    keyVaultNamespace: 'encryption.__keyVault',
    kmsProviders: {
      local: { key: masterKey },
    },
  },
});
// Stabilire la connessione al database
await secureClient.connect();
// Definisci l'oggetto query con il campo criptato
const query = { ssn: '123-45-6789' };
// Esegui la query sulla collezione 'people' nel database 'myDb'
const result = await secureClient.db('myDb').collection('people').find(query);
// Stampa il risultato della query
console.log(result);

In questo esempio:

1. Importa il MongoClient dal driver MongoDB.
2. Definisci il masterKey usato per la criptazione.
3. Crea una nuova istanza di MongoClient con la criptazione abilitata impostando le opzioni autoEncryption. Il keyVaultNamespace indica la posizione delle chiavi di criptazione. I kmsProviders indicano il servizio di gestione delle chiavi in uso, che in questo caso è una chiave locale.
4. Connettiti al database MongoDB utilizzando il client abilitato alla criptazione.
5. Definisci l’oggetto query con il campo criptato ssn.
6. Esegui la query sulla collezione people nel database myDb utilizzando il metodo find.
7. Infine, stampa il risultato della query.

Il client cripta automaticamente l’oggetto query prima di inviarlo a MongoDB. Attivare la criptazione richiede solo la configurazione del client con un provider di gestione delle chiavi e l’abilitazione dell’opzione autoEncryption.

Conclusione

La sicurezza dei dati è una priorità critica per le aziende moderne. La Crittografia a Livello di Campo consente alle aziende di controllare la criptazione dei dati sensibili a livello di campo. Questo aiuta a migliorare la sicurezza delle informazioni private senza causare interruzioni alla funzionalità delle applicazioni o all’esperienza dell’utente. La FLE è importante per proteggere i dati quando eseguita correttamente e in linea con gli obiettivi di sicurezza.

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