Criptografia e autenticação

A criptografia de chave simétrica (共通鍵暗号方式), cujo exemplo representativo é o AES, usa a mesma chave para criptografar e descriptografar, por isso é rápida e é usada para criptografar comunicações ou o corpo de arquivos. A alternativa C descreve a criptografia de chave pública (公開鍵暗号方式). A alternativa D descreve uma função hash (ハッシュ関数), que não usa chave e, portanto, não é criptografia. A alternativa A também é a quantidade de chaves da criptografia de chave pública; a criptografia de chave simétrica precisa, em vez disso, de n(n-1)/2 chaves.

O número de chaves necessárias na criptografia de chave simétrica (共通鍵暗号方式) é n(n-1)/2, portanto 50 × 49 ÷ 2 = 1,225. 100 é o valor de 2n para as mesmas 50 pessoas usando a criptografia de chave pública. 2,450 é 50 × 49 sem a divisão por 2, por engano. 4,950 é o valor de n(n-1)/2 para 100 pessoas; todos esses estão errados.

Na criptografia de chave pública (公開鍵暗号方式), cada pessoa tem duas chaves, uma chave pública (公開鍵) e uma chave privada (秘密鍵), por isso o total é 2n = 2 × 50 = 100. 1,225 é o valor de n(n-1)/2 da criptografia de chave simétrica. 50 supõe por engano uma chave por pessoa. 2,500 é n ao quadrado; todos esses estão errados. A vantagem da criptografia de chave pública é que o número de chaves cresce mais devagar do que no método de chave simétrica à medida que o número de pessoas aumenta.

A criptografia híbrida (ハイブリッド暗号方式) criptografa o corpo dos dados com a criptografia de chave simétrica, que é mais rápida, e entrega apenas essa chave simétrica (a chave de sessão, セッション鍵) criptografada com a chave pública do destinatário, resolvendo ao mesmo tempo o problema da velocidade e o problema da distribuição de chaves (鍵配送). O TLS usa esse esquema. A alternativa B trata de funções hash, que não são criptografia. Não se trata de criptografia dupla, como na alternativa C, nem de processar todo o corpo com criptografia de chave pública, como na alternativa D.

A criptografia para proteger a confidencialidade (機密性) é feita com a chave pública (公開鍵) do destinatário B. Somente B tem a chave privada (秘密鍵) correspondente, por isso somente B consegue descriptografar. Transformar os dados com a chave privada de A é uma assinatura digital (ディジタル署名), e não criptografia. A chave pública de A pode ser obtida por qualquer pessoa, então criptografar com ela não permitiria que ninguém descriptografasse e não protegeria a confidencialidade. A chave privada de B pertence somente a B, por isso A não pode usá-la.

Como a chave pública (公開鍵) do destinatário foi usada para criptografar, somente a chave privada (秘密鍵) correspondente do destinatário consegue descriptografar. A chave pública do destinatário é a própria chave usada para criptografar e não consegue desfazer a criptografia. A chave privada do remetente pertence somente ao remetente. A chave pública do remetente é usada para verificar uma assinatura digital (ディジタル署名), e não para descriptografar um documento confidencial.

Como até uma pequena mudança na entrada causa uma grande mudança na saída, as funções hash (ハッシュ関数) podem ser usadas para detectar a adulteração de arquivos. A alternativa D contradiz a unidirecionalidade (一方向性) — a recuperação não é possível (é por isso que não se trata de criptografia). A alternativa A também está errada: independentemente do comprimento da entrada, a saída tem comprimento fixo (256 bits no SHA-256, por exemplo). A alternativa B também está errada; a resistência a colisões (衝突困難性), isto é, ser difícil encontrar dados diferentes com o mesmo valor, é uma propriedade exigida.

O salt (ソルト) é uma cadeia aleatória, diferente para cada usuário, adicionada à senha antes do cálculo do hash, de modo que o valor armazenado é diferente mesmo para a mesma senha, tornando inútil uma rainbow table (レインボーテーブル) pré-calculada. A alternativa C é o objetivo do stretching (ストレッチング), que repete o cálculo muitos milhares de vezes, uma medida separada do salt. A alternativa D contradiz a unidirecionalidade do hash. A alternativa A descreve um efeito que o salt não tem.

A criptografia de disco completo (ディスク全体の暗号化) significa que o conteúdo não pode ser lido sem passar pela autenticação na inicialização, o que a torna eficaz contra vazamentos de informações por perda ou roubo. A alternativa B está errada: depois de um login legítimo, os dados são descriptografados e ficam legíveis, por isso ela não combate o malware. A alternativa D é o papel da criptografia das comunicações ou de arquivos individuais. A alternativa C é obtida por meio do controle de acesso (アクセス制御).

O comprometimento (危殆化) é a criptografia se tornar insegura à medida que o poder de processamento aumenta ou que fraquezas em um algoritmo são descobertas. A preparação é revisar periodicamente o algoritmo e o comprimento de chave e manter a capacidade de migrar, e isso inclui considerar a migração para a criptografia pós-quântica (耐量子計算機暗号), tendo em vista os computadores quânticos. A alternativa A trata de práticas de senha, um assunto separado do comprometimento da criptografia. A alternativa C prejudica a confidencialidade no momento em que se guarda uma cópia em texto claro. A alternativa B é um caso perigoso de deixar o risco sem tratamento.

A assinatura digital (ディジタル署名) é criada transformando o valor de hash (ハッシュ値) de um documento com a chave privada (秘密鍵) do remetente. Como somente o remetente tem essa chave privada, ela pode demonstrar tanto que foi o remetente quem o criou quanto que ele não foi alterado. Usar a chave pública do destinatário é criptografia para a confidencialidade, e não assinatura. A chave privada do destinatário pertence somente ao destinatário. A chave pública do remetente é usada para verificar a assinatura e não pode ser usada para criá-la.

Como a assinatura foi criada com a chave privada (秘密鍵) do remetente, ela é verificada com a chave pública (公開鍵) correspondente do remetente. A chave privada do remetente pertence somente ao remetente e não pode ser usada pelo destinatário. A chave pública do destinatário é a chave que o remetente usaria para criptografar visando à confidencialidade, e a chave privada do destinatário é usada para descriptografar uma mensagem endereçada ao destinatário; nenhuma delas é usada para verificar uma assinatura.

A assinatura é criada com a chave privada (秘密鍵) do remetente A e verificada com a chave pública (公開鍵) de A. A criptografia é feita com a chave pública do destinatário B e descriptografada com a chave privada de B. Somente a alternativa C satisfaz essas duas direções. As outras três ou usam a chave privada da outra parte (impossível, já que só essa pessoa a tem) ou criptografam com a própria chave pública (o que ninguém conseguiria descriptografar depois) — em cada caso uma das direções está invertida, então não funciona.

O que uma assinatura digital (ディジタル署名) revela é a adulteração (integridade, 完全性), que o remetente é legítimo e o não repúdio (否認防止). O corpo continua sendo enviado em texto claro, por isso ela não consegue impedir a interceptação (confidencialidade, 機密性); ocultar também o conteúdo exigiria criptografá-lo com a chave pública do destinatário. Se o destinatário alterasse o corpo, a verificação falharia, então ele não conseguiria fazê-lo passar como sendo do remetente. A assinatura, na verdade, fecha a possibilidade de negação.

Como o MAC (メッセージ認証符号) é produzido a partir de uma chave secreta (秘密鍵) compartilhada entre o remetente e o destinatário, o destinatário também poderia produzir o mesmo valor, por isso ele não consegue demonstrar a um terceiro que somente o remetente poderia tê-lo criado. Portanto, não consegue oferecer o não repúdio (否認防止). Ele consegue detectar adulteração e confirmar que a outra parte compartilha a chave, e seu processamento é leve. Quando o não repúdio também é necessário, usa-se em seu lugar uma assinatura digital, que usa uma chave privada que somente uma pessoa possui.

O certificado digital (ディジタル証明書) é uma forma eletrônica de identificação em que uma autoridade certificadora (認証局, CA) assina, com sua própria chave privada, uma chave pública junto com as informações sobre seu titular, permitindo que o destinatário confirme que a chave pública realmente pertence àquela parte. A chave privada é algo que somente seu titular guarda sob controle rigoroso, e não algo confiado a uma CA. A criptografia da própria comunicação é feita por algo como o TLS, e o certificado é usado para confirmar a legitimidade da outra parte. Ele não oferece nenhuma garantia sobre a presença ou ausência de malware.

O certificado raiz (ルート証明書) fica no topo da cadeia de certificados: é um certificado autoassinado (自己署名証明書) que a CA emite para si mesma, pré-instalado no sistema operacional ou no navegador, e serve como raiz da confiança. É exatamente por isso que instalar um certificado raiz de origem desconhecida é perigoso — ele pode fazer com que um site falso seja considerado legítimo. Um certificado que identifica um indivíduo é um certificado de usuário. O que pode parecer uma lista de certificados se aproxima mais de uma lista de certificados revogados (CRL), mas a CRL lista os certificados revogados antes do vencimento, e não os que expiraram. Nenhuma chave simétrica está envolvida.

Um certificado pode ser revogado antes da data de vencimento, por exemplo, por causa do vazamento da chave privada ou da saída de um funcionário. A lista de certificados revogados é a CRL (lista de certificados revogados, 証明書失効リスト), e um método para consultar on-line o status de um certificado por vez é o OCSP. SPF e DKIM verificam a origem de envio de um e-mail, SAML e OAuth são padrões de login único (single sign-on) ou de delegação de autorização, e AES e RSA são os próprios algoritmos criptográficos; nenhum deles é usado para verificar a revogação.

O HTTPS criptografa a comunicação com TLS, e o certificado do servidor (サーバ証明書) confirma que a conexão é com o servidor indicado no certificado, tornando-a mais resistente à interceptação e à adulteração durante o envio. No entanto, o que o certificado mostra é a identidade da outra parte, e não a adequação de sua gestão da informação, a segurança dos arquivos distribuídos ou sua situação financeira. Vale notar que sites de phishing também podem usar HTTPS.

A diferença entre DV, OV e EV está no rigor da verificação de identidade feita pela autoridade certificadora (認証局). O DV verifica apenas o controle sobre o nome de domínio, o OV também verifica que a organização realmente existe, e o EV envolve uma análise ainda mais rigorosa. O tipo não altera o algoritmo criptográfico nem o comprimento de chave usados, nem determina o prazo de validade. Qualquer diferença de preço é resultado do esforço de análise envolvido; a essência da diferença é a própria análise.

Os três fatores de autenticação (認証の3要素) são o conhecimento (知識, algo que só a pessoa sabe), a posse (所持, algo que só a pessoa tem) e a biometria (生体, uma característica do próprio corpo da pessoa). A posse corresponde aos métodos que usam um aplicativo de smartphone, um cartão IC ou um token de hardware. A senha e a pergunta secreta são ambas conhecimento, e a comparação de impressões digitais é biometria. Combinar fatores diferentes torna a autenticação multifator.

A autenticação multifator (多要素認証) combina dois ou mais fatores diferentes entre conhecimento, posse e biometria, e uma senha (conhecimento) combinada com um cartão IC (posse) se enquadra nisso. A pergunta secreta, a segunda senha e a data de nascimento ou o número de funcionário são todos conhecimento; dividir a verificação em duas etapas a torna uma verificação em duas etapas (二段階認証), mas, como continua sendo um único fator, não é autenticação multifator. Essa distinção é cobrada com frequência no exame.

Definir um limiar mais rigoroso dificulta a aceitação de um impostor, mas também torna mais provável a rejeição do usuário legítimo. Em outras palavras, a taxa de falsa aceitação (他人受入率, FAR) cai, enquanto a taxa de falsa rejeição (本人拒否率, FRR) sobe. Como as duas estão em uma relação de compromisso (trade-off) em torno do limiar, nunca caem juntas nem sobem juntas. Em situações que priorizam a segurança, como a entrada em uma área restrita, o limiar é definido para reduzir a FAR, mesmo à custa de incomodar o usuário legítimo.

A EER é a taxa de erro no ponto em que a taxa de falsa rejeição (本人拒否率, FRR) e a taxa de falsa aceitação (他人受入率, FAR) se igualam, e serve de referência para comparar a precisão geral dos dispositivos — quanto menor o valor, maior a precisão. No entanto, isso não significa que a taxa de erro chegue a zero, por isso não se pode dizer que o usuário legítimo nunca é rejeitado nem que a taxa de falsa aceitação é sempre zero. A EER é uma medida de precisão e não tem nada a ver com a velocidade de processamento. Na operação real, o limiar é ajustado conforme o uso pretendido.

A senha de uso único (ワンタイムパスワード) é descartável e só pode ser usada uma vez, por isso, mesmo que o valor se torne conhecido por interceptação ou por alguém que espiou, ela não pode ser reutilizada. Ela não serve para reduzir a quantidade de caracteres a memorizar, e na maioria dos casos um aplicativo ou token dedicado gera o valor. Também não é um mecanismo que impede que um aparelho seja infectado por malware nem que evita um vazamento de informações do próprio servidor de autenticação. Uma abordagem com objetivo parecido é a autenticação por desafio-resposta (チャレンジレスポンス認証), que nunca envia a própria senha pelo caminho de comunicação.

Garantir um comprimento suficiente é o que mais contribui para tornar uma senha difícil de quebrar, e parar de reutilizá-la é a contramedida contra os ataques de lista de senhas (パスワードリスト攻撃). O que não se consegue memorizar deve ser gerenciado com um gerenciador de senhas (パスワードマネージャ). A reutilização faz com que um vazamento em um lugar se espalhe para todos os serviços, e deixá-la à vista em um post-it convida alguém a simplesmente olhá-la. Compartilhar um ID torna impossível rastrear de quem foi cada ação, violando o princípio básico da gestão de contas.

A autenticação baseada em risco (リスクベース認証) avalia o nível de perigo a partir de circunstâncias como o aparelho, a região e o horário do acesso e pede uma verificação adicional somente quando a situação é considerada arriscada, coibindo o login não autorizado e mantendo a conveniência no uso normal. O login único (シングルサインオン) é um mecanismo que permite acessar vários sistemas com uma única autenticação. A autenticação por desafio-resposta usa um valor aleatório diferente a cada vez, para que a própria senha nunca seja enviada pela rede. O CAPTCHA é um mecanismo para distinguir um ser humano de um programa automatizado.

O FIDO2 e as chaves de acesso (パスキー) funcionam devolvendo uma assinatura feita com uma chave privada (秘密鍵) guardada no próprio aparelho do usuário. Como nenhum segredo compartilhado é armazenado no lado do servidor, um vazamento do servidor não pode ser explorado, e, como por projeto a assinatura só é devolvida ao site legítimo, ela também resiste ao phishing. Não é que a senha seja criptografada antes de ser enviada — simplesmente não se usa senha. A chave privada fica no aparelho, e não é gerenciada de forma centralizada pelo servidor.

A autenticação (認証) confirma se quem afirma uma identidade realmente é essa pessoa, e a autorização (認可) decide o que essa pessoa confirmada tem permissão de fazer; a autenticação vem primeiro e a autorização vem depois. A alternativa C inverte as duas, o que está errado. Poder fazer login não é o mesmo que ter permissão para ver todas as informações — traçar uma linha como “as informações de RH são só para a equipe de RH” é o papel da autorização. Também não é uma distinção determinada pelo lugar onde algo é implementado.

O RBAC agrupa em uma função (ロール) as permissões necessárias para cada atribuição e atribui as pessoas às funções, de modo que uma transferência de pessoal só exige reatribuir a função, e a revisão das permissões (権限の棚卸し) também pode ser feita função por função. A alternativa D descreve o controle de acesso discricionário (任意アクセス制御, DAC), e a alternativa A descreve o controle de acesso obrigatório (強制アクセス制御, MAC). A configuração individual, arquivo por arquivo, da alternativa B não usa o conceito de função, por isso não é RBAC, e torna-se impossível de gerenciar à medida que o número de pessoas cresce.

O princípio do privilégio mínimo (最小権限の原則) significa conceder apenas os direitos mínimos necessários para o trabalho e removê-los prontamente quando não forem mais necessários. Quanto mais amplos os direitos, maior o dano potencial de um erro de operação ou de uma fraude interna (内部不正). Conceder direitos mais amplos por precaução, dar a um departamento inteiro os mesmos direitos de um superior ou recorrer aos direitos de administrador na dúvida são todos casos de concessão excessiva de privilégios e vão contra o princípio.

A segregação de funções (職務分掌) separa quem solicita algo de quem o aprova, de modo que dividir papéis e permissões impede que uma fraude seja concluída por uma única pessoa e permite que um erro seja percebido por um segundo par de olhos. Na situação descrita, essa verificação mútua (相互牽制) não funciona. A carga de trabalho, a velocidade de resposta do sistema e a carga de gerenciamento de IDs são todas questões de eficiência e não explicam o problema de controle.

Uma conta privilegiada (特権ID) pode fazer quase tudo, por isso o princípio é usá-la somente quando necessário e registrar sua retirada, sua devolução e o trabalho realizado. Compartilhar a conta torna impossível rastrear de quem foi cada ação. Trabalhar com ela o tempo todo significa que um erro de operação ou uma infecção por malware pode causar danos em escala muito maior de uma só vez. Os logs de operação só funcionam como verificação quando revisados por alguém que não seja a pessoa que fez o trabalho, por isso a revisão feita pela própria pessoa não é suficiente.

No momento de uma transferência, os direitos do novo departamento devem sempre ser concedidos ao mesmo tempo em que os direitos do departamento anterior são removidos. Conceder sem remover faz os direitos se acumularem (privilégios residuais, 権限の残留), um estado que viola o princípio do privilégio mínimo (最小権限の原則). Adiar a revisão ou esperar que o funcionário relate um problema deixa direitos desnecessários em vigor durante todo esse tempo. Da mesma forma, quando um funcionário sai da empresa, a conta deve ser desativada sem demora.

A confiança zero (ゼロトラスト) não parte do pressuposto de que “é seguro porque é interno”; ela verifica cada acesso, combinando verificações do usuário e do aparelho, privilégio mínimo, comunicação criptografada e monitoramento contínuo. A alternativa C é exatamente o pressuposto tradicional de confiar no lado de dentro do perímetro. A alternativa B é um mal-entendido — confiança zero não significa abandonar a defesa de perímetro (境界防御), mas acrescentar o pressuposto de que também não se deve confiar no lado de dentro. A alternativa D proíbe totalmente o acesso externo, uma ideia diferente da confiança zero.