暗号シュレッディング

暗号シュレッディングとは、暗号キーを故意に削除または上書きすることで、暗号化されたデータを使用不可能にする手法です。キーが後で回復されず、暗号化が破られないと仮定すると、データは回復不能になり、実質的に永久に削除または「シュレッディング」されます。^[1]これには、データが暗号化されている必要があります。

データは、保存中のデータ、転送中のデータ、使用中のデータの 3 つの状態で存在すると考えられます。CIA の機密性、整合性、可用性の3 つの原則などの一般的なデータ セキュリティ原則では、3 つの状態すべてを適切に保護する必要があります。情報の機密性が懸念される場合、バックアップテープ、クラウドに保存されたデータ、コンピューター、電話、または多機能プリンターなどのストレージ メディアに保存されているデータを削除することは困難になる可能性があります。暗号化が行われている場合は、破壊する必要があるデータが少なくなるため (キー マテリアルのみ)、データの廃棄がより安全になります。

暗号シュレッディングを使用する理由はさまざまです。たとえば、データが欠陥のあるシステムや古いシステムに含まれている場合、データがこれ以上使用されない、データの使用または保持の法的権利がなくなった状況などです。また、忘れられる権利、一般データ保護規則などの規制から法的義務が生じる場合もあります。データ セキュリティは、機密性とプライバシーの懸念に大きく影響されます。

場合によっては、ハードディスク全体、コンピュータファイル、データベースなど、すべてのデータストレージが暗号化されます。または、パスポート番号、社会保障番号、銀行口座番号、人名、データベースの記録など、特定のデータのみが暗号化されることもあります。さらに、同じデータが複数のシステムに含まれている場合、1つのシステムのデータは別々のキーで暗号化されることがあります。特定のデータが暗号化されると（異なるキーで）、より具体的なデータシュレッディングが可能になります。データにアクセスする必要はなく（暗号化されたバックアップテープのように）、暗号化キーのみをシュレッディングする必要があります。^[2]

Apple T2またはAppleシリコンチップを搭載したiOSデバイスとMacintoshコンピュータは、「すべてのコンテンツと設定を消去」アクションを実行するときに、消去可能なストレージ内のすべてのキーを破棄することで暗号シュレッディングを使用します。これにより、非常に短い時間で、デバイス上のすべてのユーザーデータが暗号的にアクセス不可能になります。^[3]

• シュレッディングを効果的に行うには、暗号化キーを安全に保存することが重要です。たとえば、対称暗号化キーまたは非対称 暗号化キーがすでに侵害されている場合、シュレッディングは効果がありません。Trusted Platform Module は、この問題に対処するためのものです。ハードウェア セキュリティ モジュールは、暗号化キーを使用および保存する最も安全な方法の 1 つと考えられています。
• 独自の暗号化の導入とは、クラウド サービスの顧客が独自の暗号化ソフトウェアを使用し、独自の暗号化キーを管理できるようにするクラウド コンピューティング セキュリティ モデルを指します。
• 暗号化「ソルト」 :ハッシュは、同じデータを入力すると常に同じハッシュになるため、機密性を保つには不十分な場合があります。たとえば、特定の社会保障番号のハッシュは、レインボー テーブルを使用してリバース エンジニアリングできます。ソルトは、この問題に対処します。

データのセキュリティを確保する際には、考慮すべきセキュリティ上の問題が数多くあります。このセクションでは、いくつかの例を挙げています。ここで挙げたセキュリティ上の問題は、暗号シュレッディングに特有のものではなく、一般的にはあらゆる種類のデータ暗号化に当てはまります。暗号シュレッディングに加えて、データ消去、消磁、物理デバイス (ディスク) の物理的シュレッディングを行うことで、リスクをさらに軽減できます。

• コンピューティング速度が効率化され、安全なシステムでの脆弱性を発見するための時間が長くなるにつれて、暗号化の強度は時間の経過とともに弱まる可能性があります。
• ブルートフォース攻撃: データが適切に暗号化されていない場合、ブルートフォース攻撃によって復号化される可能性があります。量子コンピューティングなどの新しいテクノロジーにより、将来的にはブルートフォース攻撃がより効率的になる可能性があります。 ^[4]ただし、量子コンピューティングは、公開鍵暗号化などのブルートフォース攻撃に対して脆弱な他の暗号化方法に比べて、対称暗号化などの特定の暗号化方法に対してなります。対称暗号化を使用してデータが保護されている場合でも、グローバーのアルゴリズムなどの方法を使用すると、この種の攻撃がより効果的になりますが、より大きなキー値の使用^[5]やポスト量子暗号標準の使用など、他の機能強化によって軽減できます。 ^[6]

• 使用中のデータ: 「使用中」のデータには特定の脆弱性があります。たとえば、(プレーンテキストの)暗号化キーがRAMに一時的に保存されている場合、コールドブート攻撃、ハードウェアの高度な持続的脅威、ルートキット/ブートキット、コンピューターハードウェアのサプライチェーン攻撃、およびアクセス権を持つユーザーからの物理的な脅威に対して脆弱になる可能性があります
• データ残留とは、コンピュータ メモリが、以前保存した情報を想定された寿命を超えて保持する能力のことです。これにより、意図しないアクセスに対する脆弱性も高まります。例: ハードディスク上のデータを保存後に暗号化すると、暗号化されていないデータがハードディスク上に残る可能性があります。データを暗号化しても、暗号化されていないデータと同じ場所にデータが上書きされることが必ずしも保証されるわけではありません。また、ハードディスク上の不良セクタは、データがそれらの場所に書き込まれた後は暗号化できません。書き込み時にデータを暗号化することは、暗号化せずに保存した後にデータを暗号化するよりも常に安全です。
• 暗号化キーが使用されている場合、休止状態はさらなる脅威をもたらします。暗号化キーが RAM にロードされ、マシンが休止状態になると、暗号化キーを含むすべてのメモリが、暗号化キーの安全な保存場所の外にあるハードディスクに保存される可能性があります。