Entra em cena a ameaça iminente da computação quântica. Essas máquinas poderosas aproveitam o poder da mecânica quântica para resolver problemas mais rapidamente do que os computadores tradicionais. Isso inclui quebrar as chaves e os padrões de criptografia que protegem nosso mundo de dados. É aí que entra a criptografia pós-quântica (PQC), e é por isso que a Commvault optou por implementá-la para proteger seus dados.
Por que precisamos do PQC
Muitos dos algoritmos de criptografia assimétrica e simétrica que usamos para proteger dados contra olhares indesejados baseiam-se em problemas matemáticos relacionados à fatoração de números grandes. Embora esses problemas sejam difíceis de serem decifrados por computadores clássicos, os computadores quânticos os resolvem de forma significativamente mais rápida, tornando muito mais viável o que antes se considerava impossível.
Isso poderia deixar expostas quaisquer informações confidenciais que normalmente são criptografadas, como credenciais, e-mails, dados financeiros e prontuários médicos. Você pode achar que a ameaça da computação quântica ainda está a cinco ou dez anos de distância, mas qualquer pessoa que tenha participado recentemente da palestra principal do Ignite/Reinvent/Next sabe que os recursos de computação quântica já estão disponíveis e que a tecnologia está avançando rapidamente. E agora ela está ao alcance de qualquer pessoa, inclusive de agentes mal-intencionados. A questão é: como proteger sua organização?
Uma abordagem multifacetada: chaves maiores, fechaduras melhores e PQC
Embora os algoritmos de PQC totalmente desenvolvidos ainda estejam em processo de padronização, há medidas que podemos tomar agora para reforçar nossas defesas. Uma abordagem consiste em aumentar o comprimento das chaves criptográficas em algoritmos simétricos, de modo que demore mais tempo para quebrar a criptografia com ataques de força bruta. Isso é muito semelhante, em princípio, a aumentar o número de pinos em uma fechadura de tambor. Quanto mais pinos a fechadura utilizar, mais difícil e demorado será quebrá-la. Quanto maior e mais complexa for a chave, mais difícil e demorado será replicá-la ou adivinhá-la.
Criptografia segura de dados pós-quântica
A criptografia AES tem sido, há muito tempo, o algoritmo padrão do setor para criptografia simétrica segura e, no curto prazo, continuará sendo relativamente suficiente para proteger contra ataques quânticos de força bruta, desde que sejam utilizadas chaves de tamanho elevado. A Commvault já padronizou a criptografia de dados no AES-256, que é o maior comprimento de chave suportado pelo AES.
Para colocar as coisas em perspectiva, podemos analisar o algoritmo de Grover para demonstrar a ameaça potencial dos ataques de força bruta. O algoritmo de Grover é um algoritmo amplamente conhecido, utilizado para resolver problemas matemáticos complexos. Ele também pode ser usado para acelerar ataques de força bruta contra senhas, especialmente quando executado em computadores quânticos.
Com o algoritmo de Grover, o tempo necessário para quebrar a criptografia AES-256 ainda seria impraticável devido ao tamanho da chave (ele efetivamente reduz pela metade o tamanho da chave) e porque a geração atual de computadores quânticos ainda não é suficientemente potente. Portanto, o AES-256 continua sendo um algoritmo de criptografia viável no futuro previsível.
Comunicação pós-quântica segura
Quando se trata dos algoritmos de criptografia assimétrica (criptografia de chave pública) utilizados para comunicação segura e assinaturas digitais, o panorama parece sombrio. Essa é uma das áreas da criptografia com maior risco de ser afetada pela computação quântica, uma vez que os algoritmos RSA (Rivest-Shamir-Adleman) e ECC (Criptografia de Curva Elíptica) são gravemente enfraquecidos pelos computadores quânticos.
Na sequência de apelos públicos para o desenvolvimento de normas de PQC, o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) coordenou a solicitação, avaliação e seleção de algoritmos candidatos para PQC a partir de 2016. Em dezembro de 2023, os algoritmos pós-quânticos definitivos já haviam sido selecionados, e o NIST iniciou a elaboração das orientações normativas e publicações relacionadas a eles.
A Commvault deu os primeiros passos para incorporar algumas das futuras normas de PQC (PQC) com o objetivo de melhorar a segurança das comunicações. Dois componentes essenciais precisaram ser atualizados para oferecer proteção quântica:
- Troca de chaves e encapsulamento: estabelece uma chave de criptografia simétrica durante a configuração do TLS.
- Geração e verificação de assinaturas: cria uma cadeia de certificados e autentica as partes envolvidas na configuração do TLS, impedindo ataques do tipo “man-in-the-middle”.
O algoritmo tradicional de troca de chaves, o ECDH (Diffie-Hellman com curvas elípticas), está suscetível a ataques com o advento dos computadores quânticos. O CRYSTALS-Kyber, um algoritmo pós-quântico aprovado pelo NIST, serve como substituto do ECDH.
No entanto, uma conexão TLS segura requer mais do que apenas a troca de chaves. Tanto o ECDH quanto o Kyber são vulneráveis a ataques do tipo “man-in-the-middle”. Isso exige o uso de uma cadeia de certificados e de mensagens assinadas/verificadas durante a configuração do TLS. A criptografia convencional utiliza o RSA com chaves privadas e públicas de grande tamanho (2048, 3072 etc.) para essa finalidade. O NIST recomendou alternativas pós-quânticas para o RSA, que incluem:
- CRYSTALS-Dilítio3
- Falcão
- Sphincs+
A melhor combinação de hoje
Os clientes podem começar imediatamente a proteger seu ambiente contra ataques quânticos a partir da versão mais recente do software, o Commvault Cloud CPR 2024, que utiliza o CRYSTALS-Kyber para o encapsulamento de chaves e o CRYSTALS-Dilithium3 ou o FALCON para esquemas de assinatura digital, a fim de garantir uma comunicação segura dentro da Commvault Cloud Platform.
Uma vez ativado, a comunicação de dados no Commvault ficará resistente a ataques quânticos, enquanto seus dados são criptografados na fonte com o algoritmo AES-256, mantendo-os protegidos contra ameaças quânticas atuais e futuras. Considerando que o campo quântico está em rápido desenvolvimento, juntamente com um escrutínio cada vez maior desses algoritmos, o Commvault Cloud implementou uma estrutura flexível que permite a seleção de outros algoritmos e comprimentos de chave, tanto para troca/encapsulamento de chaves quanto para geração/verificação de assinaturas, oferecendo uma solução preparada para o futuro para se manter vigilante nesse campo em constante mudança.
O Caminho à Frente
Assim como todas as medidas de segurança, a PQC é mais uma camada a ser implementada em conjunto com outros controles de segurança para garantir sua resiliência cibernética. Recomendamos o uso do Security IQ para obter insights sobre sua própria postura de segurança e implementar controles que protejam seus dados contra ataques quânticos e outros vetores de ataque.
Assim como a confiança é um processo contínuo, o investimento constante da Commvault em resiliência cibernética e proteção quântica manterá seus dados protegidos contra ameaças em constante evolução. Saiba mais sobre o Security IQ aqui.
