Capítulo 5 — Criptografia e serviços de confiança: alternativas de desenho | Pós-graduação Criptografia e serviços de confiança

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Capítulo 5 — Criptografia e serviços de confiança: alternativas de desenho

Mapa da aula

Aula 05 publicada. Mapa, exemplo, EX021.

flowchart TD
  N0["5.1 Três alternativas"]
  N1["Laboratório — Matriz de decisão ponderada"]
  N2["5.2 Ler a matriz"]
  N3["5.3 Compromissos escondidos"]
  N4["5.4 Apresentar as alternativas"]
  N5["Síntese"]
  N0 --> N1 --> N2 --> N3 --> N4 --> N5
  N5 --> EX["Exemplo resolvido"]
  EX --> Q["Exercício EX021"]

Desenho lógico

flowchart LR
  N0["5.1 Três alternativas"]
  N1["Laboratório — Matriz de decisão ponderada"]
  N2["5.2 Ler a matriz"]
  N3["5.3 Compromissos escondidos"]
  N4["5.4 Apresentar as alternativas"]
  N5["Síntese"]
  N0 --> N1 --> N2 --> N3 --> N4 --> N5 --> Q["EX021"]

[5.1 Três alternativas]
    |
    v
[Laboratório — Matriz de decisão ponderada]
    |
    v
[5.2 Ler a matriz]
    |
    v
[5.3 Compromissos escondidos]
    |
    v
[5.4 Apresentar as alternativas]
    |
    v
[Síntese]
    |
    v
[Exemplo resolvido] --> [Exercício EX021]

Objetivos de aprendizagem

Você vai (1) comparar arquiteturas de gerenciamento de chaves em escala organizacional; (2) aplicar uma matriz de decisão ponderada e testar sua sensibilidade; (3) apresentar as alternativas sem esconder os compromissos.

5.1 Três alternativas

As chaves da Corvane estão espalhadas por servidores de aplicação, dois HSMs antigos e várias contas de nuvem. Leila define três alternativas de consolidação. HSMs locais dão à Corvane a custódia total, mas exigem pessoal especializado e renovações de hardware. Um serviço de gerenciamento de chaves em nuvem oferece disponibilidade e pouco esforço operacional, com a custódia compartilhada por contrato. Uma solução híbrida mantém as chaves raiz e as chaves de assinatura de alto valor em HSMs locais, enquanto as chaves de dados das aplicações ficam no serviço de nuvem, envolvidas sob chaves que a Corvane controla. Cada alternativa é descrita com suas premissas de confiança, seguindo a ênfase da SP 800-57 em quem pode acessar as chaves.

Laboratório — Matriz de decisão ponderada

"""Weighted decision matrix for key-management options (synthetic scores 1-5)."""
W = {"custody": 0.30, "availability": 0.20, "ops_effort": 0.20, "cost": 0.15, "pq_path": 0.15}
OPT = {"on-prem HSM": {"custody": 5, "availability": 3, "ops_effort": 2, "cost": 2, "pq_path": 3},
       "cloud KMS": {"custody": 3, "availability": 5, "ops_effort": 4, "cost": 4, "pq_path": 4},
       "hybrid (HSM root + cloud KMS)": {"custody": 4, "availability": 4, "ops_effort": 3, "cost": 3, "pq_path": 4}}

def main():
    for name, s in sorted(OPT.items(), key=lambda kv: -sum(W[k] * kv[1][k] for k in W)):
        print(f"{name:<31} {sum(W[k] * s[k] for k in W):.2f}")
    W2 = dict(W, custody=0.45, cost=0.0)
    best = max(OPT, key=lambda o: sum(W2[k] * OPT[o][k] for k in W2))
    print("if custody weight 0.45 and cost 0:", best)

if __name__ == "__main__":
    main()

Execute com python3 lab_matrix.py. Saída verificada:

cloud KMS                       3.90
hybrid (HSM root + cloud KMS)   3.65
on-prem HSM                     3.25
if custody weight 0.45 and cost 0: hybrid (HSM root + cloud KMS)

5.2 Ler a matriz

Com pesos de 0,30 para a custódia, 0,20 para a disponibilidade e para o esforço operacional e 0,15 para o custo e para o caminho pós-quântico, o serviço de nuvem obtém 3,90, a solução híbrida 3,65 e os HSMs locais 3,25. Um teste de sensibilidade eleva a custódia para 0,45 e elimina o custo, refletindo um conselho que valoriza o controle acima do preço; a solução híbrida então vence. Leila apresenta os dois resultados. A matriz não decide; ela mostra que a escolha depende principalmente de quanto o conselho valoriza a custódia, o que é um juízo de valor, e não um fato de engenharia.

5.3 Compromissos escondidos

Leila lista os compromissos que a matriz não consegue mostrar. A custódia em nuvem depende dos termos do contrato, das leis regionais sobre dados e dos controles sobre a própria equipe do provedor. Os HSMs locais concentram o conhecimento em poucos engenheiros, criando risco de pessoa-chave. A solução híbrida dobra o número de sistemas a auditar e exige um envolvimento cuidadoso das chaves, para que os serviços de nuvem nunca vejam as chaves raiz. Ela também anota o esforço de migração: mover chaves entre sistemas é arriscado por si só e precisa ser feito com mecanismos suportados pelos fornecedores, nunca exportando as chaves em claro.

5.4 Apresentar as alternativas

O documento de Leila para o conselho apresenta as três opções com as pontuações, os resultados de sensibilidade, os compromissos e sua recomendação: a solução híbrida, porque os reguladores e os clientes da Corvane esperam controle sobre as raízes de assinatura, enquanto os serviços de nuvem convêm às chaves de dados de alto volume. Ela declara a condição que a reverteria: o provedor de nuvem oferecer chaves controladas pelo cliente e apoiadas em HSM, que atendam aos requisitos dos reguladores, a um custo menor. Apresentar a segunda colocada com justiça constrói confiança com o conselho e protege a recomendação de acusações de parcialidade. O conselho pede um detalhamento de custos antes de decidir.

Exemplo resolvido

A matriz de Leila põe a nuvem em primeiro lugar, com 3,90, mas um teste de sensibilidade com mais peso na custódia favorece a solução híbrida, que ela recomenda com uma condição de reversão explícita.

Caso sintético. As pontuações e os pesos são inventados; a SP 800-57 é real.

Erros e limites

Matrizes ponderadas escondem o julgamento nos pesos; teste sempre a sensibilidade. A migração de chaves precisa usar mecanismos dos fornecedores, nunca a exportação em claro.

Exercícios

EX021 — Definição da híbrida. Descreva a alternativa híbrida. Rubrica: 3 = chaves raiz e de assinatura de alto valor em HSMs locais; chaves de dados no KMS em nuvem, envolvidas sob chaves controladas pela Corvane;; 2 = parcial;; 1 = só nuvem;; 0 = nenhuma.
EX022 — Pontuações de base. Dê as três pontuações de base. Rubrica: 3 = nuvem 3,90, híbrida 3,65, local 3,25;; 2 = duas;; 1 = uma;; 0 = nenhuma.
EX023 — Resultado da sensibilidade. O que o teste de sensibilidade mostrou? Rubrica: 3 = com custódia 0,45 e custo 0 a híbrida vence; a escolha depende do valor da custódia;; 2 = vencedora;; 1 = vago;; 0 = nenhuma.
EX024 — Pontos cegos da matriz. Cite dois compromissos que a matriz não consegue mostrar. Rubrica: 3 = dois entre dependência de contrato e lei, risco de pessoa-chave, escopo de auditoria dobrado, risco da migração;; 2 = um;; 1 = vago;; 0 = nenhuma.
EX025 — Condição de reversão. O que reverteria a recomendação? Rubrica: 3 = provedor de nuvem oferecendo chaves controladas pelo cliente e apoiadas em HSM, que atendam aos reguladores, a custo menor;; 2 = condição;; 1 = vago;; 0 = nenhuma.

Síntese

Comparar alternativas de gerenciamento de chaves com pesos testados e compromissos explícitos expõe os juízos de valor que os conselhos precisam assumir.

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