Capítulo 3 — Física para computação

Capítulo 3 — Física para computação

Mapa da aula

Aula 03 publicada. Mapa, exemplo, EX007.

flowchart TD
  N0["3.1 Física e informação"]
  N1["3.2 Canais laterais"]
  N2["3.3 Remanência e descarte"]
  N3["3.4 Ambiente e disponibilidade"]
  N0 --> N1 --> N2 --> N3
  N3 --> EX["Exemplo resolvido"]
  EX --> Q["Exercício EX007"]

Desenho lógico

flowchart LR
  N0["3.1 Física e informação"]
  N1["3.2 Canais laterais"]
  N2["3.3 Remanência e descarte"]
  N3["3.4 Ambiente e disponibilidade"]
  N0 --> N1 --> N2 --> N3 --> Q["EX007"]

[3.1 Física e informação]
    |
    v
[3.2 Canais laterais]
    |
    v
[3.3 Remanência e descarte]
    |
    v
[3.4 Ambiente e disponibilidade]
    |
    v
[Exemplo resolvido] --> [Exercício EX007]

Objetivos de aprendizagem

Você vai (1) relacionar propriedades físicas à segurança; (2) explicar canais laterais e remanência de mídia; (3) considerar ameaças ambientais à disponibilidade.

3.1 Física e informação

Os computadores armazenam e transportam informação como estados físicos: cargas, domínios magnéticos e sinais em fios ou no ar. Lindiwe aprende que as propriedades físicas criam efeitos de segurança. Os sinais sem fio de um ponto de acesso de depósito vazam para além do prédio, então um atacante no estacionamento pode recebê-los. A cifração protege a confidencialidade onde a física não consegue. Ela observa que o projeto de segurança deve partir do que fisicamente chega a um adversário, e não de onde o diagrama de rede desenha sua fronteira. Ela mede a intensidade do sinal na cerca do depósito com um aplicativo simples de celular.

3.2 Canais laterais

Os dispositivos emitem informação por meio do consumo de energia, do tempo, do som e da radiação eletromagnética. Uma operação criptográfica que demora um pouco mais para algumas chaves pode revelar essas chaves a um observador cuidadoso. Lindiwe lê como esses canais laterais foram explorados em pesquisas e por que as implementações de tempo constante importam. Na Saltmarsh, a lição prática é mais estreita: usar bibliotecas criptográficas bem revisadas em vez de código caseiro, já que os autores das bibliotecas tratam de comportamentos de tempo que os desenvolvedores de aplicações raramente consideram. Lindiwe confere quais bibliotecas os serviços de pagamento e de login da Saltmarsh usam e confirma que ambos dependem de implementações amplamente revisadas, mantidas por grandes comunidades.

3.3 Remanência e descarte

Os dados persistem fisicamente depois da exclusão. Nos discos magnéticos, os arquivos excluídos permanecem até serem sobrescritos; nas unidades de estado sólido, o nivelamento de desgaste pode manter cópias antigas em blocos que o sistema operacional não consegue endereçar. A Saltmarsh desativa cerca de cem notebooks por ano. Lindiwe recomenda a cifração de disco completo desde o início, para que destruir a chave torne ilegíveis os dados restantes, além da destruição certificada das unidades que guardaram dados da folha de pagamento. Ela aprende que o descarte é um problema de física tanto quanto de política. Os certificados do fornecedor de descarte agora são arquivados com o registro de cada ativo.

3.4 Ambiente e disponibilidade

O calor, a energia e a água ameaçam a disponibilidade. Uma sala de servidores acima da temperatura de projeto reduz o desempenho dos processadores e encurta a vida dos componentes; uma queda de energia sem backup impede os depósitos de faturar. Lindiwe inspeciona a sala de servidores principal da Saltmarsh e encontra uma refrigeração adequada, mas um nobreak dimensionado anos atrás para menos servidores. Ela calcula que sua autonomia com a carga atual é de menos de dez minutos. O Prof. Hale observa que as falhas de disponibilidade muitas vezes começam com uma física que ninguém conferiu de novo. O gerente de instalações encomenda uma unidade maior depois de ler o cálculo, e Lindiwe acrescenta uma verificação anual de carga ao calendário de manutenção.

Exemplo resolvido

Lindiwe liga o vazamento de rádio, os canais laterais, a remanência e a capacidade de energia a controles de segurança na Saltmarsh, recomendando cifração, bibliotecas revisadas e uma revisão do nobreak.

Caso sintético. As medições são sintéticas.

Erros e limites

Excluir arquivos não remove os dados da mídia de armazenamento.

Exercícios

• EX007 — Vazamento de rádio. Por que a cifração importa para o sem fio dos depósitos? Rubrica: 3 = os sinais chegam além do prédio;; 2 = parcialmente correto;; 1 = vago;; 0 = nenhuma.

• EX008 — Remanência em SSD. Por que dados excluídos podem sobreviver em unidades de estado sólido? Rubrica: 3 = o nivelamento de desgaste mantém cópias antigas;; 2 = parcialmente correto;; 1 = vago;; 0 = nenhuma.

• EX009 — Autonomia do nobreak. Que autonomia o nobreak dá com a carga atual? Rubrica: 3 = menos de dez minutos;; 2 = parcialmente correto;; 1 = errado;; 0 = nenhuma.

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