代码构建安全：基础设施即代码系列——不安全的加密技术

精明的组织正在拥抱“基础设施即代码”的理念，而正是像您这样的开发人员，即便在构建应用程序之外，也能为编写安全代码做出重大贡献。起初这可能看起来是一条漫长的道路，但为了在同行中脱颖而出，这段旅程非常值得。

在开始“Coders Conquer Security”系列的下一章之前，我想邀请您参与一个关于敏感数据存储漏洞的游戏化挑战；立即开始游戏，并从 Kubernetes、Terraform、Ansible、Docker 或 CloudFormation 中选择一个进行挑战：

感觉如何？如果您的知识储备还有待加强，请继续阅读：

如今，对密码、个人信息和财务记录等关键数据进行静态哈希处理，已成为任何网络安全防御体系的基石。在很多方面，它既是最后一道防线，也是最有效的保护手段之一。这是因为，即使攻击者突破了其他防御措施并获取了关键文件，只要这些文件经过了正确的哈希处理和存储，对他们来说也毫无用处。

这也能作为防范恶意内部人员的有力辅助手段，因为加密文件所使用的密钥或密码可以与网络其他部分隔离开来。在这种情况下，即便系统管理员或窃取了管理员凭据的黑客能够浏览受保护的目录，如果加密密钥存放在别处，他们依然无法解密其中的文件。

当然，所有加密保护方法都依赖于强大的加密标准，即便是最强大的计算机也无法破解这些标准。

为什么不安全的加密技术很危险？

在计算机技术领域，创建强大的加密算法与破解这些算法的能力之间，长期以来一直处于博弈状态。早在 1977 年，美国联邦政府开发了数据加密标准 (DES)，这是一种 56 位算法，考虑到当时计算机的相对性能，它在当时被认为是安全的。

但随着计算机的发展，人们找到了通过协作将它们联网以进一步提升算力的方法。1999 年，电子前沿基金会 (Electronic Frontier Foundation) 与 Distributed.net 合作，仅用 22 小时就公开破解了一个受 DES 保护的文档。自此，任何受 DES 加密保护的文档都不再安全。

信不信由你，一些组织至今仍在使用 DES 算法或类似的弱加密保护来保护其关键文件。虽然 1999 年破解 56 位加密需要一个分布式网络，但如今，几乎任何性能足够强大的独立计算机只要稍花一点时间就能做到。黑客还利用图形处理器 (GPU) 集群构建了专门的破解机器。这些 GPU 在此类任务上表现异常出色，且获取和本地联网的成本相对较低。

如果您今天选择使用不安全或薄弱的加密算法来保护关键文件，那么用不了多久，大多数黑客就能破解这些文件并读取其中的内容。如果您遭遇了数据泄露，那么必须假设这些文件最终会被破解，前提是它们没有得到充分的保护。

例如，以下 Kubernetes 代码片段在 NGINX 入口控制器级别使用了弱加密算法来保护信息：

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
 name: nginx-load-balancer-conf
 namespace: kube-system
data:
 ssl-ciphers: DES-CBC3-SHA
 ssl-protocols: "TLSv1.2"

在该示例中，使用了 DES 密码套件来保护信息。然而，攻击者可以轻易地将其解密并获取敏感信息。

建议使用强大的加密算法。在以下 Kubernetes 示例中，NGINX 入口控制器级别使用了强大的密码套件来保护信息：

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
 name: nginx-load-balancer-conf
 namespace: kube-system
data:
 ssl-ciphers: |
   ECDHE-ECDSA-AES256-GCM-SHA384:ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384:
   ECDHE-ECDSA-CHACHA20-POLY1305:ECDHE-RSA-CHACHA20-POLY1305:
   ECDHE-ECDSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:
   ECDHE-ECDSA-AES256-SHA384:ECDHE-RSA-AES256-SHA384:ECDHE-ECDSA-AES128-SHA256:
   ECDHE-RSA-AES128-SHA256
 ssl-protocols: "TLSv1.2"

在该示例中，使用了强大的密码套件，以防止攻击者获得访问敏感信息的潜在机会。

利用强加密技术保护关键信息

如今，我们已拥有近乎无法破解的强加密技术。2001年，美国国家标准与技术研究院（NIST）推出了一种旨在取代DES的新型加密技术，即高级加密标准（AES）。它支持128位、192位或256位三种密钥长度。其中256位AES加密安全性最高，尽管以目前的技术水平来看，这三种标准都几乎无法被破解。超级计算机测试表明，破解大多数AES加密文档需要耗费数千年的持续运算时间。

为了妥善保护关键文件，开发人员首先应识别出这些文件。无需对网络上的所有内容进行加密，因为持续的加密和解密过程可能会拖慢系统运行速度。但人事记录、客户数据和财务信息等关键文件必须得到充分保护。从本质上讲，这是在安全性与系统可用性之间寻求平衡。

这些数据应采用AES标准进行加密，对于绝不能落入他人之手的核心信息，甚至应采用256位加密。

此外还需考虑一点：添加加密就像为网站增加更多密码。这意味着授权用户必须妥善管理加密密钥。为避免其成为工作流程的瓶颈，建议部署密钥管理平台来追踪并保护这些密钥。即使不使用集中式密钥管理，也务必确保所有密钥和密码都得到妥善保护，防止未经授权的用户访问您最核心的数据存储库。

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