Capítulo 5 — Letramento em segurança

Mapa da aula

Aula 05 publicada. Mapa, exemplo, EX009.

flowchart TD
  N0["5.1 Propriedades centrais"]
  N1["5.2 Ativos, ameaças, vulnerabilidades, controles"]
  N2["5.3 Dois padrões de ameaça quântica"]
  N3["5.5 Atividade prática"]
  N4["Síntese"]
  N0 --> N1 --> N2 --> N3 --> N4
  N4 --> EX["Exemplo resolvido"]
  EX --> Q["Exercício EX009"]

Desenho lógico

flowchart LR
  N0["5.1 Propriedades centrais"]
  N1["5.2 Ativos, ameaças, vulnerabilidades, controles"]
  N2["5.3 Dois padrões de ameaça quântica"]
  N3["5.5 Atividade prática"]
  N4["Síntese"]
  N0 --> N1 --> N2 --> N3 --> N4 --> Q["EX009"]

[5.1 Propriedades centrais]
    |
    v
[5.2 Ativos, ameaças, vulnerabilidades, controles]
    |
    v
[5.3 Dois padrões de ameaça quântica]
    |
    v
[5.5 Atividade prática]
    |
    v
[Síntese]
    |
    v
[Exemplo resolvido] --> [Exercício EX009]

Objetivos de aprendizagem

Você vai (1) definir confidencialidade, integridade, disponibilidade e autenticidade; (2) relacionar ativos, ameaças, vulnerabilidades e controles; (3) explicar "colete agora, decifre depois" e "falsifique depois" como padrões de ameaça; e (4) ler criticamente uma declaração de risco simples.

5.1 Propriedades centrais

Confidencialidade significa que apenas as partes autorizadas podem ler a informação; integridade significa que as mudanças não autorizadas são detectadas ou impedidas; disponibilidade significa que os usuários autorizados podem usar o serviço quando precisam; autenticidade significa que conseguimos saber quem produziu uma mensagem. A criptografia serve principalmente à confidencialidade (cifração, troca de chaves), à integridade e à autenticidade (códigos de autenticação de mensagem e assinaturas). A disponibilidade é fácil de esquecer nas mudanças criptográficas: uma migração que faz os handshakes falharem é um incidente de disponibilidade, mesmo que melhore a confidencialidade.

No caso da HCU, um gateway que rejeitasse os celulares mais antigos dos associados após uma mudança de algoritmo seria uma falha de segurança, mesmo que nenhum dado vazasse.

5.2 Ativos, ameaças, vulnerabilidades, controles

Um ativo é algo de valor — os dados dos associados, a capacidade de aprovar pagamentos. Uma ameaça é uma causa potencial de dano, geralmente um agente com uma capacidade e um motivo. Uma vulnerabilidade é uma fraqueza que a ameaça pode explorar. Um controle reduz a probabilidade ou o impacto. O risco é a combinação de probabilidade e impacto de um cenário que liga esses elementos. Na segurança quântica, a vulnerabilidade muitas vezes não é um bug, mas uma propriedade matemática de um algoritmo que se torna explorável quando passa a existir uma nova capacidade.

5.3 Dois padrões de ameaça quântica

Colete agora, decifre depois (HNDL, na sigla em inglês): um adversário grava hoje o tráfego cifrado e o guarda até que um computador quântico consiga recuperar a troca de chaves. O dano acontece no futuro, mas a coleta — e, portanto, a necessidade de agir — é agora, para quaisquer dados cuja confidencialidade precise durar mais do que a chegada de uma máquina assim. Falsifique depois: quando existir um computador quântico, um adversário poderá derivar chaves privadas de assinatura a partir das chaves públicas e falsificar assinaturas, atualizações de firmware ou certificados. Ao contrário do HNDL, a falsificação precisa da máquina no momento do ataque, então a migração das assinaturas pode seguir outro cronograma — exceto onde as assinaturas precisam continuar confiáveis por muitos anos, como nos documentos de financiamento imobiliário ou em dispositivos que não podem ser atualizados.

5.4 Exemplo resolvido

Declaração de risco da HCU, rascunho: "Risco de ataque quântico: alto." Melhorada: "Ativo: transferências do arquivo de financiamentos imobiliários entre as agências e o data center (confidencialidade exigida por 30 anos). Ameaça: um adversário com muitos recursos gravando o tráfego da WAN. Vulnerabilidade: a troca de chaves da VPN usa apenas ECDH. Impacto, se concretizado: divulgação do histórico financeiro dos associados. Probabilidade: a coleta é plausível agora; a decifração depende de uma capacidade futura incerta. Opções de controle: troca de chaves híbrida pós-quântica, redução dos dados em trânsito." A declaração melhorada sustenta uma decisão; o rascunho não.

A versão melhorada nomeia separadamente cada elemento do risco, para que os leitores possam discordar de uma parte sem rejeitar o todo. Ela também mostra por que o risco é urgente apesar da data incerta: a coleta pode acontecer hoje. Um revisor pode conferir cada parte contra as evidências, como a configuração da VPN ou a política de retenção do arquivo.

5.5 Atividade prática

Escreva declarações de risco no formato melhorado para dois ativos da HCU: as mensagens de autorização de cartão e a chave de assinatura de código do aplicativo móvel. Observe como os seus horizontes de tempo diferem.

As mensagens de autorização de cartão precisam de confidencialidade apenas por pouco tempo, então o "colete agora, decifre depois" importa pouco ali; a preocupação é a autenticação. A chave de assinatura de código importa enquanto as versões antigas do aplicativo forem confiáveis, o que faz do "falsifique depois" a principal preocupação. Escrever as duas declarações no mesmo formato torna essas diferenças visíveis, e a comparação ajuda a decidir qual ativo migrar primeiro.

5.6 Erros comuns e limites

• Tratar todo uso criptográfico como igualmente urgente.
• Ignorar a disponibilidade ao trocar algoritmos.
• Confundir uma ameaça (agente) com uma vulnerabilidade (fraqueza).

A urgência depende de quanto tempo os dados precisam continuar confidenciais e de quanto tempo as assinaturas precisam ser confiáveis. Tratar todo uso como igualmente urgente dilui o esforço e atrasa os casos que mais importam. Ignorar a disponibilidade pode transformar uma melhoria de segurança numa interrupção que os associados percebem. Confundir ameaças com vulnerabilidades leva a controles mirados na coisa errada, como tentar deter um adversário em vez de remover a fraqueza que ele exploraria.

Exercícios

• EX009 — Classificação de padrões. Classifique cada item como HNDL, falsificação posterior ou nenhum: tráfego de VPN arquivado, assinatura de firmware dos caixas eletrônicos, cifração AES-256 do banco de dados, sessão TLS com o aplicativo móvel. Rubrica: 3 = os quatro corretos, com motivos de uma linha.
• EX010 — Declaração de risco. Reescreva "A PKI está sob risco quântico" como uma declaração de risco completa para a AC interna da HCU. Rubrica: 3 = ativo, ameaça, vulnerabilidade, impacto, probabilidade e controles presentes.

Síntese

As propriedades de segurança, os elementos do risco e dois padrões de ameaça definidos pelo tempo — colete agora, decifre depois e falsifique depois — dão um vocabulário preciso o bastante para ordenar os riscos quânticos.