Capítulo 6 — Segurança quântica e pós-quântica: modelo do sistema | Técnico Segurança quântica e pós-quântica

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Mapa da aula

Aula 06 publicada. Mapa, exemplo, EX016.

flowchart TD
  N0["6.1 O modelo"]
  N1["6.2 Classes de exposição"]
  N2["6.3 Escolhendo as primeiras ações"]
  N3["6.4 Caso resolvido"]
  N4["6.5 Atividade prática"]
  N5["6.6 Usando a regra de Mosca"]
  N6["Síntese"]
  N0 --> N1 --> N2 --> N3 --> N4 --> N5 --> N6
  N6 --> EX["Exemplo resolvido"]
  EX --> Q["Exercício EX016"]

Desenho lógico

flowchart LR
  N0["6.1 O modelo"]
  N1["6.2 Classes de exposição"]
  N2["6.3 Escolhendo as primeiras ações"]
  N3["6.4 Caso resolvido"]
  N4["6.5 Atividade prática"]
  N5["6.6 Usando a regra de Mosca"]
  N6["Síntese"]
  N0 --> N1 --> N2 --> N3 --> N4 --> N5 --> N6 --> Q["EX016"]

[6.1 O modelo]
    |
    v
[6.2 Classes de exposição]
    |
    v
[6.3 Escolhendo as primeiras ações]
    |
    v
[6.4 Caso resolvido]
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    v
[6.5 Atividade prática]
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    v
[6.6 Usando a regra de Mosca]
    |
    v
[Síntese]
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    v
[Exemplo resolvido] --> [Exercício EX016]

Objetivos de aprendizagem

Você vai (1) construir um modelo simples do sistema que liste os usos criptográficos por serviço; (2) classificar cada uso pela exposição quântica; (3) registrar o responsável e a rota de mudança; e (4) usar o modelo para escolher as primeiras ações.

6.1 O modelo

Para cada serviço, liste: função (troca de chaves, autenticação, cifragem de dados armazenados, assinatura de software), algoritmo, biblioteca ou dispositivo, responsável, rota de mudança e tempo de vida dos dados. Mantenha-o numa tabela compartilhada.

Use o mapa de serviços do Capítulo 1 como ponto de partida: cada seta e cada caixa vira uma ou mais linhas. Acrescente o tempo de vida dos dados a partir do responsável pelos dados, não de suposições. No HHG, os registros de hóspedes com dados de passaporte têm tempo de vida de sete anos, o que orienta a maior parte das prioridades. Marque como desconhecido qualquer campo que não conseguir preencher.

6.2 Classes de exposição

Risco de gravar agora: troca de chaves clássica protegendo dados que precisam permanecer secretos por anos (dados de passaporte de hóspedes, 7 anos). Risco de forjar depois: assinaturas clássicas que precisam permanecer confiáveis por anos ou não podem ser trocadas rapidamente (firmware das fechaduras, a AC interna). Adequado por ora: AES-256, SHA-256, tokens de vida curta. Desconhecido: ainda sem evidência.

Classifique cada uso, não cada serviço: um serviço pode ter uma troca de chaves de gravar agora e um certificado de forjar depois. No HHG, a troca de chaves ECDHE do portal do hóspede é de gravar agora, e a AC interna é de forjar depois.

6.3 Escolhendo as primeiras ações

As primeiras ações são os riscos de gravar agora que as operações podem mudar por configuração: no HHG, o portal do hóspede e a API de reservas no balanceador de carga, e o servidor de troca de arquivos após a atualização. Os itens que dependem de fornecedores viram perguntas a fornecedores; os desconhecidos viram tarefas de investigação.

Essa ordem coloca o esforço onde as operações conseguem agir mais rápido sobre os dados mais expostos. Os itens que precisam de um fornecedor não são ignorados; eles começam com uma pergunta. No HHG, a rota de mudança da VPN de site é o firmware do fornecedor, então ela vira uma pergunta ao fornecedor enquanto o portal é alterado. Registre no modelo o motivo de cada primeira ação.

6.4 Caso resolvido

Extrato do modelo do HHG: portal do hóspede (TLS, ECDHE → híbrido disponível por configuração, dados de 7 anos, Web Ops) — agir agora; VPN de site (IPsec, ECDH, firmware do fornecedor, dados de 7 anos, Network Ops) — pergunta ao fornecedor; firmware das fechaduras (assinatura RSA, hardware, fornecedor das fechaduras) — forjar depois, nota para compras; banco de dados de reservas em repouso (AES-256) — adequado; sensores dos frigobares (desconhecido) — investigar.

O extrato mostra toda a gama de resultados: um item para agir agora, uma pergunta ao fornecedor, uma nota para compras, um item já adequado e um a investigar. Cada resultado decorre da rota de mudança e da classe de exposição, não de preferência. Os sensores dos frigobares continuam desconhecidos até que alguém os observe ou pergunte ao fornecedor.

6.5 Atividade prática

Construa a tabela do modelo para seis serviços do HHG e marque as primeiras ações.

Escolha seis serviços do mapa, incluindo pelo menos um dispositivo, como as fechaduras, e um com criptografia desconhecida. Para cada um, preencha função, algoritmo, biblioteca ou dispositivo, responsável, rota de mudança e tempo de vida, e depois classifique a exposição. Marque as primeiras ações e explique cada uma em uma linha. Compare com o caso resolvido. Onde a sua resposta divergir, diga por quê; uma rota de mudança diferente é um bom motivo, um palpite não é.

6.6 Usando a regra de Mosca

Uma regra prática simples (Mosca, 2018): some por quanto tempo os dados precisam permanecer secretos ao tempo que a mudança vai levar; se o total for maior do que o tempo até que possa existir um computador quântico capaz, os dados já estão em risco. Ninguém conhece esse último número, então experimente vários valores (por exemplo, 10, 15 e 20 anos). Os registros de hóspedes (7 anos) mais uma atualização de VPN de dois anos dão 9 anos — em risco somente se esse computador surgir dentro de 9 anos, o que é incerto, mas não impossível, de modo que a VPN entra na lista atrás dos itens com tempos de vida mais longos.

6.7 Erros comuns e limites

Nenhum tempo de vida dos dados no modelo.
Tratar o desconhecido como adequado.
Ignorar a rota de mudança ao escolher ações.

Cada erro leva a uma prioridade errada. Sem um tempo de vida dos dados, o risco de gravar agora não pode ser julgado, e o portal não parece mais urgente do que o painel de operações. Tratar o desconhecido como adequado esconde do plano dispositivos como os sensores dos frigobares. Ignorar a rota de mudança coloca itens dependentes de fornecedores na lista da equipe de operações, onde ficam parados. Confira o seu modelo quanto a cada um antes de usá-lo para escolher o trabalho.

Exercícios

EX016 — Classificar. Classifique o TLS do portal do hóspede, a assinatura do firmware das fechaduras, os backups em AES-256 e um sensor desconhecido. Rubrica: 3 = gravar agora, forjar depois, adequado, desconhecido.
EX017 — Primeira ação. Qual item do HHG as operações podem corrigir primeiro, e por quê? Rubrica: 3 = configuração TLS do balanceador de carga; sob controle das operações, dados de vida longa.
EX018 — Mosca. Para dados mantidos em segredo por 7 anos e uma mudança de 2 anos, sob quais cronogramas quânticos supostos eles estão em risco? Rubrica: 3 = qualquer cronograma abaixo de 9 anos.

Síntese

Um modelo do sistema com classes de exposição, responsáveis e rotas de mudança mostra aos operadores onde agir primeiro e onde perguntar aos fornecedores.