Capítulo 26 — Criptografia e serviços de confiança: alternativas de arquitetura
Mapa da aula
Aula 26 publicada. Mapa, exemplo, EX076.
flowchart TD
N0["26.1 Simétrica versus chave pública"]
N1["26.2 Gerenciado ou local"]
N2["26.3 Documentar os trade-offs"]
N3["Síntese"]
N0 --> N1 --> N2 --> N3
N3 --> EX["Exemplo resolvido"]
EX --> Q["Exercício EX076"]
Desenho lógico
flowchart LR
N0["26.1 Simétrica versus chave pública"]
N1["26.2 Gerenciado ou local"]
N2["26.3 Documentar os trade-offs"]
N3["Síntese"]
N0 --> N1 --> N2 --> N3 --> Q["EX076"]
[26.1 Simétrica versus chave pública]
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v
[26.2 Gerenciado ou local]
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[26.3 Documentar os trade-offs]
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v
[Síntese]
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[Exemplo resolvido] --> [Exercício EX076]
Objetivos de aprendizagem
Você vai (1) comparar arquiteturas simétricas e de chave pública para os medidores; (2) avaliar um serviço gerenciado de chaves em nuvem contra HSMs locais; (3) documentar os trade-offs.
26.1 Simétrica versus chave pública
Aiyana compara duas arquiteturas para a autenticação das leituras. O projeto simétrico usa HMAC com chaves derivadas no serviço de chaves: tags pequenas, pouca energia do medidor, mas o serviço guarda todas as chaves. O projeto de chave pública dá a cada medidor um par de chaves de assinatura com o Ed25519 da RFC 8032: o faturamento verifica com chaves públicas e o serviço central não guarda segredos, mas as assinaturas têm 64 bytes e assinar custa mais energia. Ela mede as duas opções contra as restrições e o modelo de ameaça e conclui que o projeto simétrico cabe no limite de 32 bytes, enquanto o de chave pública reduz o risco central.
26.2 Gerenciado ou local
Para o próprio serviço de chaves, Aiyana compara um serviço gerenciado de chaves em nuvem com módulos de segurança de hardware locais (on-premises). A opção em nuvem oferece alta disponibilidade e menos manutenção, mas coloca a custódia das chaves com um provedor e depende da conectividade de rede. Os HSMs locais mantêm a custódia dentro da casa, mas exigem pessoal qualificado, cerimônias e ciclos de substituição. Ela lista as restrições regulatórias: o regulador exige que as chaves do faturamento permaneçam sob o controle da companhia. As duas opções podem atender a isso com os contratos e os projetos de empacotamento de chaves (key wrapping) certos, então o custo e a equipe decidem.
26.3 Documentar os trade-offs
Aiyana escreve uma análise de alternativas com uma tabela de critérios: segurança, energia, tamanho da mensagem, disponibilidade, custo, competências da equipe e caminho de migração. Ela pontua cada opção e explica as notas em texto corrido. A recomendação é HMAC simétrico para as leituras, Ed25519 ou ECDSA para o firmware e HSMs locais para a raiz do firmware, com um serviço gerenciado para as chaves derivadas das leituras. Ela registra que mudança futura reverteria cada decisão, por exemplo quadros de rádio maiores que tornassem as assinaturas viáveis para as leituras. Os revisores podem então contestar uma nota sem rejeitar a análise inteira.
Exemplo resolvido
A tabela de alternativas de Aiyana recomenda HMAC para as leituras, assinaturas para o firmware, um HSM local para a raiz do firmware e um serviço gerenciado para as chaves derivadas, com as condições de reversão.
Caso sintético. As opções e as notas são inventadas; a RFC 8032 é real.
Erros e limites
Notas escondem premissas; explique-as. A custódia em nuvem precisa de controles contratuais e técnicos, e não apenas de confiança.
Exercícios
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EX076 — Tamanho da assinatura. Por que o projeto de chave pública não coube nas leituras? Rubrica: 3 = as assinaturas Ed25519 têm 64 bytes, excedendo o limite de 32 bytes;; 2 = tamanho;; 1 = velocidade;; 0 = nenhuma.
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EX077 — Restrição regulatória. Que restrição regulatória afeta a escolha do serviço de chaves? Rubrica: 3 = as chaves do faturamento precisam permanecer sob o controle da companhia;; 2 = custódia;; 1 = vago;; 0 = nenhuma.
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EX078 — Condição de reversão. Dê uma condição que reverteria a decisão sobre as leituras. Rubrica: 3 = quadros de rádio maiores, tornando as assinaturas viáveis;; 2 = quadros maiores;; 1 = vago;; 0 = nenhuma.
Síntese
Comparar arquiteturas abertamente, com critérios, pontuações e condições de reversão, leva a uma combinação defensável de projetos simétricos e de chave pública.
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