Capítulo 1 — Arquitetura de computação e de serviços
Mapa da aula
Aula 01 publicada. Mapa, exemplo, EX001.
flowchart TD
N0["1.1 O mapa de serviços"]
N1["1.2 Onde a criptografia é usada"]
N2["1.3 O que os computadores quânticos ameaçam"]
N3["1.4 Caso resolvido"]
N4["1.5 Atividade prática"]
N5["Síntese"]
N0 --> N1 --> N2 --> N3 --> N4 --> N5
N5 --> EX["Exemplo resolvido"]
EX --> Q["Exercício EX001"]
Desenho lógico
flowchart LR
N0["1.1 O mapa de serviços"]
N1["1.2 Onde a criptografia é usada"]
N2["1.3 O que os computadores quânticos ameaçam"]
N3["1.4 Caso resolvido"]
N4["1.5 Atividade prática"]
N5["Síntese"]
N0 --> N1 --> N2 --> N3 --> N4 --> N5 --> Q["EX001"]
[1.1 O mapa de serviços]
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[1.2 Onde a criptografia é usada]
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[1.3 O que os computadores quânticos ameaçam]
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[1.4 Caso resolvido]
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[1.5 Atividade prática]
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[Síntese]
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[Exemplo resolvido] --> [Exercício EX001]
Objetivos de aprendizagem
Você vai (1) descrever como os serviços de um hotel se encaixam, do dispositivo ao data center; (2) apontar onde a criptografia e as assinaturas são usadas; (3) explicar em termos simples o que os computadores quânticos ameaçam; e (4) distinguir as mudanças que você pode fazer por conta própria das que precisam de um fornecedor.
1.1 O mapa de serviços
Numa unidade do HHG, um PC da recepção roda o cliente do PMS, que fala pela VPN de site com o servidor do PMS no data center. Os pagamentos com cartão vão dos terminais de ponto de venda (POS) para uma processadora de pagamentos. As fechaduras são programadas por um servidor de fechaduras por meio de um hub. Os hóspedes usam o Wi-Fi para chegar à internet e ao portal do hóspede. No data center, um balanceador de carga fica na frente da API de reservas e do portal; os servidores falam com o banco de dados de reservas; um servidor de troca de arquivos envia arquivos de reservas às agências de viagem. Desenhar esse mapa é a primeira tarefa de qualquer operador, porque toda verificação posterior se refere a uma caixa ou a uma seta dele.
1.2 Onde a criptografia é usada
A cifragem protege os dados que trafegam entre as caixas (TLS, VPNs, SSH) e os dados armazenados (cifragem de disco e de banco de dados). As assinaturas provam quem é quem (certificados nos servidores, atualizações de software assinadas, firmware de fechadura assinado). Cada uso tem um responsável e uma rota de mudança: uma configuração que você pode alterar, um pacote que você pode atualizar, uma atualização do fornecedor ou uma troca de hardware.
No HHG, o TLS do portal do hóspede pode ser mudado pelas operações por meio de configuração, enquanto o firmware assinado das fechaduras só pode mudar com o fornecedor das fechaduras ou com hardware novo. Escreva a rota de mudança ao lado de cada uso que encontrar, já que ela decide quem precisa agir e quanto tempo isso vai levar.
1.3 O que os computadores quânticos ameaçam
Um computador quântico grande e com correção de erros, executando o algoritmo de Shor (Shor, 1997), poderia quebrar os métodos de chave pública usados hoje para acordar chaves e assinar — RSA e curvas elípticas. Ele não quebraria de forma significativa a cifragem AES-256 nem o hash SHA-256. Nenhuma máquina desse tipo existe ainda. Daí decorrem dois riscos: alguém poderia gravar tráfego cifrado agora e decifrá-lo depois ("colher agora, decifrar depois"), e, quando essa máquina existir, alguém poderia forjar assinaturas. O NIST publicou algoritmos substitutos: o ML-KEM (FIPS 203) para o acordo de chaves e o ML-DSA (FIPS 204) e o SLH-DSA (FIPS 205) para assinaturas.
1.4 Caso resolvido
O operador lista os usos criptográficos na unidade Harbour: cliente do PMS para o servidor pela VPN de site (troca de chaves ECDH; rota de mudança: firmware do appliance de VPN, fornecedor); POS para a processadora de pagamentos (TLS; processadora e fornecedor do POS); firmware das fechaduras assinado com RSA (fornecedor das fechaduras; renovação de hardware); TLS do portal do hóspede no balanceador de carga (operações do HHG; configuração). Só o último é uma mudança que a equipe de operações pode fazer hoje.
A lista deixa a lacuna clara: a maior parte da criptografia da unidade depende de fornecedores ou de hardware. Isso não significa que nada possa ser feito; significa que a outra tarefa do operador é registrar perguntas precisas aos fornecedores sobre os itens de VPN, POS e fechaduras, com modelo e versões de firmware.
1.5 Atividade prática
Desenhe o mapa de serviços de uma unidade a partir da descrição acima. Para cada seta, escreva: protocolo, responsável, rota de mudança.
Inclua as caixas menos visíveis: os terminais POS, o hub das fechaduras e o Wi-Fi dos hóspedes. Para cada seta, nomeie o protocolo (TLS, IPsec, SSH ou desconhecido), quem é responsável por cada ponta e se uma mudança é uma configuração, uma atualização, uma atualização do fornecedor ou uma troca de hardware. Marque como desconhecida qualquer seta que você não consiga preencher, em vez de adivinhar. Compare o seu mapa com o de um colega e resolva as diferenças; as divergências costumam revelar uma caixa que um de vocês esqueceu.
1.6 Erros comuns e limites
- Esquecer dispositivos como fechaduras e terminais POS.
- Supor que toda mudança é uma configuração.
- Dizer que os computadores quânticos "quebram toda a cifragem".
Cada erro torna o mapa enganoso. Fechaduras e terminais POS são fáceis de esquecer porque ninguém faz login neles, mas o firmware das fechaduras é um dos pontos de confiança mais longevos do HHG. Supor que toda mudança é uma configuração faz os planos parecerem mais rápidos do que são, porque as rotas de firmware e de hardware levam meses ou anos. Dizer que os computadores quânticos quebram toda a cifragem está errado: o AES-256 e o SHA-256 continuam adequados, e dizer o contrário desvia o esforço para os lugares errados.
Exercícios
- EX001 — Rotas de mudança. Para cinco usos criptográficos do HHG, informe a rota de mudança. Rubrica: 3 = cinco rotas corretas.
- EX002 — Explicação simples. Explique "colher agora, decifrar depois" a um gerente de hotel em duas frases. Rubrica: 3 = correta e sem jargão.
- EX003 — Manter ou substituir. Quais entre RSA, AES-256, ECDH e SHA-256 precisam ser substituídos? Rubrica: 3 = RSA e ECDH substituídos; AES-256 e SHA-256 mantidos, com os motivos.
Síntese
Um mapa de serviços claro mostra onde a criptografia é usada, quem é responsável por ela e como ela pode mudar. Os computadores quânticos ameaçam o acordo de chaves e as assinaturas de chave pública, não a cifragem simétrica.
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