Capítulo 2 — Sistemas computacionais

Capítulo 2 — Sistemas computacionais

Mapa da aula

Aula 02 publicada. Mapa, exemplo, EX004.

flowchart TD
  N0["2.1 Camadas de um sistema"]
  N1["2.2 Três estados dos dados"]
  N2["2.3 Combinar as proteções"]
  N3["Síntese"]
  N0 --> N1 --> N2 --> N3
  N3 --> EX["Exemplo resolvido"]
  EX --> Q["Exercício EX004"]

Desenho lógico

flowchart LR
  N0["2.1 Camadas de um sistema"]
  N1["2.2 Três estados dos dados"]
  N2["2.3 Combinar as proteções"]
  N3["Síntese"]
  N0 --> N1 --> N2 --> N3 --> Q["EX004"]

[2.1 Camadas de um sistema]
    |
    v
[2.2 Três estados dos dados]
    |
    v
[2.3 Combinar as proteções]
    |
    v
[Síntese]
    |
    v
[Exemplo resolvido] --> [Exercício EX004]

Objetivos de aprendizagem

Você vai (1) descrever onde a criptografia fica num sistema computacional; (2) explicar os dados em repouso, em trânsito e em uso; (3) identificar qual componente protege cada um.

2.1 Camadas de um sistema

Priya mapeia os sistemas da Tidewell em camadas: o hardware dos servidores das unidades e dos notebooks dos leitores, os sistemas operacionais, aplicações como o catálogo e o portal dos leitores, as redes que ligam as unidades e os serviços em nuvem que hospedam os e-books. A criptografia aparece em várias camadas: cifração de disco no sistema operacional, TLS nas bibliotecas de rede, hash de senhas na aplicação do portal e assinaturas nas atualizações de software. Ela aprende que uma proteção numa camada não cobre as outras; cifrar um disco não faz nada pelos dados que trafegam entre as unidades, e o TLS não faz nada pelo disco de um notebook roubado.

2.2 Três estados dos dados

Os dados existem em três estados. Em repouso, ficam em discos e backups; a cifração de disco completo e a cifração do banco de dados os protegem contra o roubo das mídias. Em trânsito, movem-se pelas redes; o TLS os protege contra escuta e adulteração. Em uso, estão sendo processados na memória, onde costumam estar decifrados e são protegidos principalmente pelo controle de acesso e pelo isolamento do sistema operacional. Priya classifica os registros de leitores da Tidewell em cada estado e anota que o consórcio cifra os notebooks e usa TLS no portal, mas que as fitas de backup enviadas a um depósito externo não são cifradas.

2.3 Combinar as proteções

Priya monta uma tabela que associa cada fluxo de dados à sua proteção e ao seu dono. Os logins dos leitores trafegam por TLS e são armazenados como hashes de senha com salt; o histórico de empréstimos fica num banco de dados cifrado; os backups viajam por mensageiro sem cifração. Ela recomenda cifrar os backups com chaves mantidas pelo consórcio, e não pela empresa de mensageiros, e registra que a perda das chaves tornaria os backups ilegíveis, de modo que as chaves precisam de um backup protegido próprio. Grace Okafor aceita a recomendação e pede a Priya que estime o custo da mudança no software de backup.

Exemplo resolvido

O mapa de camadas e a tabela de estados dos dados de Priya mostram as fitas de backup não cifradas como uma lacuna, e ela recomenda a cifração dos backups com chaves do consórcio e um backup protegido das chaves.

Caso sintético. Os sistemas da Tidewell são inventados.

Erros e limites

A cifração em repouso não protege os dados em uso por uma aplicação comprometida. Perder as chaves de cifração destrói os dados tão certamente quanto perder as mídias.

Exercícios

• EX004 — Limites das camadas. Por que a cifração de disco não protege os dados que circulam entre as unidades? Rubrica: 3 = ela protege apenas dados em repouso; o trânsito precisa de TLS;; 2 = as camadas diferem;; 1 = protege;; 0 = nenhuma.

• EX005 — Dados em uso. O que protege principalmente os dados em uso? Rubrica: 3 = controle de acesso e isolamento do sistema operacional, já que os dados estão decifrados na memória;; 2 = controle de acesso;; 1 = cifração;; 0 = nenhuma.

• EX006 — Lacuna dos backups. Que lacuna Priya encontrou, e o que ela recomendou? Rubrica: 3 = fitas de backup não cifradas; cifrar com chaves do consórcio e fazer backup das chaves;; 2 = lacuna;; 1 = vago;; 0 = nenhuma.

Síntese

A criptografia protege camadas e estados de dados específicos; mapeá-los revela lacunas, como backups não cifrados.

Continue estudando — aula 02 (capítulo 02 de 40)

← Capítulo 01 · Índice das aulas · Capítulo 03 →

Continue para a próxima aula já escrita.