一文了解 DigiCert 和 Thales 如何增强 Hyperledger 的网络安全性

注：原文来自 hyperledger。

2019 年，全球约有 79 亿条数据记录遭到破坏，然而，39% 的公司没有使用强大的数据安全措施，因为部署复杂性是一大障碍。这是可理解的，正确实施密码学方案具有挑战性，而合规要求的不断发展会带来负担：迄今为止，国际公司可能需要满足大约 1,800 项全球隐私法。

然而，安全性不是可选的，而是必须的。如果他们不信任你的解决方案，就没有人会购买它。难怪公司在选择解决方案时会尽心尽力，理想的解决方案是与系统无关、自动化和简单的解决方案。

随着区块链等分布式账本技术 (DLT) 的出现，安全问题的解决之道似乎就在眼前。

那么，DLT 是否可以解决你的网络安全问题呢？

DLT 承诺了很多特性，例如不可篡改性、透明性和可审计性。一旦网络达成共识，信息被记录在账本上，用户就可以相信他们所看到的与被认可的“真相”完全相同。如果数据被加密，只有获得批准的用户才能看到它。通过这些方式，DLT 可以起到保护数据的作用。

然而，与任何存储解决方案一样，区块链也无法避免妥协，它们本身并不是 100% 安全的。区块链只是整个系统的一部分，共识之前发生的事情和数据检索之后发生的事情与 DLT 无关。

“区块链所做的就是提供途径，” DigiCert®研发主管 Avesta Hojjati 解释道，“它们提供了一条探索的途径，一条节省资金的途径，以及一条提高安全性的途径。”

Thales 首席技术专家 Sol Cates 补充道：

“尽管有了这项尖端、新颖的技术，网络安全仍然可归结为公钥基础设施的老问题和三条安全规则：机密性、完整性和可用性。无论你的系统有多么惊人，如果你在整合区块链时放弃了安全的基本原则，那你就是在招致漏洞。”

在验证和管理区块链身份、 DLT 用户以及设备时，尤其如此。

1身份验证和管理基础

公钥基础设施 (PKI) 验证用户和设备的身份，它包括一个证书颁发机构 (CA)，后者验证身份并颁发受信任的证书。它还包括密钥对的管理——允许安全数字交易的公钥和私钥。

硬件安全模块 (HSM) 安全地生成、管理和存储关键密钥。这些设备具有物理保护和防篡改功能，并可在操作上与其他系统隔离。HSM 不与存储电子邮件、文档或系统备份的服务器共享空间。无论是物理的还是基于云的，HSM 只有一项工作：管理和保护密钥。

证书通常被比作你的护照或驾照，它们由受信任方或“CA”颁发，他们会检验你的身份，而且它很难伪造，因此其他人可以依靠它们来识别你的身份。

但是这个类比并不能很好地解释密钥。举一个简单的例子，让我们来考虑一个邮局。

邮局会检查你的身份，并发给你一个邮政信箱。这样，邮局就像一个 CA。它验证了你的身份，并将你的姓名绑定到一个类似于证书的邮箱。然后，你的邮箱编号将用作你的公钥。你可以与他人分享，或者他们可以找到它。一旦他们知道了，他们就可以与你交流。你可以将信息发送给你知道公钥（邮箱）的人。

但是你还有一个私钥来访问你的邮件。没有这个私钥，任何人都无法访问你邮箱的内容。为了保证你的信息安全，你必须保护这个私钥。为了确保它真正安全，你可以将其存放在壁挂式保险箱中（在本示例中充当 HSM），而不是存放在厨房的抽屉中，在那里你的私钥会与垃圾混在一起，而其他人可能会无意或有意地碰到它。

虽然这个示例极其简单，但它提供了 PKI 和 HSM 如何保护数据和事务的基本概念。

实际上，PKI 和 HSM 提供的不仅仅是通过你的私钥进行身份验证和安全访问。

PKI 还提供了加密……想象一个神奇的信封，它会使内容无法读取，直到你从邮箱中检索到信件。它确保发送信息的完整性，防止任何其他方在传输过程中进行更改。HSM 使用高级加密技术生成这些私钥，并保护用户信息、数据机密性和网络身份验证。

为了安全起见，区块链和 DLT 解决方案仍必须满足标准的网络安全实践和要求。密钥管理 — 确保密钥保密、完整性得到保护，并且始终随时可用是至关重要的。如果没有这种密钥管理，你也可以复制你的邮箱密钥，并将其分发给任何想要的人。

可以理解，密钥管理对公司来说是一项持续的挑战。他们不仅需要保护一组密钥，还需要保护几份文件。企业每小时可以生成数百个密钥对，每个密钥包含 2048 到 3072 位。

通过远程员工和合作伙伴、多个设备访问网络以及安全的电子邮件和文档交换，企业每天无数次地验证身份、加密数据并验证文档和通信的完整性。

这些都是需要管理和保护的信息，它需要一个强大的证书、密钥和身份管理平台，它还需要一种生成、管理和存储私钥的方法。

然而，区块链本身并不能满足所有这些要求。

这就是 DigiCert 和 Thales 一起在做的事，它们建立了长达十年的合作伙伴关系，帮助其客户对通信、系统、电子邮件、文档、网站和服务器进行身份验证和加密。

而这两家企业，也是 Hyperledger 的共同成员。

DigiCert 和 Thales 相信，设计安全的其中一个原则是，解决方案的设计从一开始就包含既定的安全原则，而不是依赖于反应性附加组件。

我们可以考虑从头开始建立银行，和将旧小学改造成银行之间的区别。前者会有一个很好的基础以及有限的接入点。而后者的改造，永远不会达到相同的质量标准。

而在采用区块链解决方案或服务方面，DigiCert 和 Thales 认为，很多公司都是采用了后一种方式，这些公司会因为“区块链不起作用”而选择了放弃，为此，这两家公司希望为 Hyperledger Fabric 的用户解决这个问题。

2 工作原理

简单地说，DigiCert 用密钥保护设备，而 Thales 则负责保护这些密钥，它们一起使用 Hyperledger Fabric 提供安全解决方案。

首先，一个客户在 DigiCert 的平台中创建一个帐户，该帐户允许客户颁发公共和私人信任的证书。然后，他们使用 DigiCt 的 API 将其与 HyffeDiger-Band 集成并替换原生 CA。从这一点上，客户可以使用 Luna HSMs 作为数字信任的坚实基础。

而 Thales 利用 Hyperledger Fabric 管理其集成。

尽管整合现在是分开的，但两家公司正在寻求更广泛的整合。Hojjati 说：“我们正与 Thales 合作，将其作为单一产品。在该产品中，你可以将 CA 和 HSM 集成到 Hyperledger Fabric 中，并为密钥对和证书提供一个联系点。”

除了集成到一个产品中，DigiCert 和 Thales 还在密切关注云 HSM、量子计算等发展趋势。

随着更多物联网设备和分布式模型的部署，可能需要一种更分布式和可扩展的 HSMs 方法，Hojjati 说：“HSM 的生命周期通常很长，因此向云的迁移可能需要一些时间，但越来越多的客户在询问基于云的 HSM。”

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