Šifrování (Encryption)

Příklady z praxe

1. 01

   Šifrované pole v databázi

   Interní aplikace ukládá citlivý identifikátor zákazníka do databáze. Hodnota se před zápisem zašifruje pomocí AES-GCM, takže únik samotné databázové tabulky neodhalí původní text. K dešifrování je potřeba klíč a zároveň správný autentizační tag, který odhalí neoprávněnou změnu šifrového textu.

   const crypto = require("node:crypto");
   
   // V produkci má klíč přijít z KMS nebo správce tajemství, ne vzniknout při startu procesu.
   const key = crypto.randomBytes(32);
   
   function encrypt(plainText) {
     const iv = crypto.randomBytes(12);
     const cipher = crypto.createCipheriv("aes-256-gcm", key, iv);
     const ciphertext = Buffer.concat([
       cipher.update(plainText, "utf8"),
       cipher.final()
     ]);
   
     return {
       iv: iv.toString("base64"),
       tag: cipher.getAuthTag().toString("base64"),
       ciphertext: ciphertext.toString("base64")
     };
   }
   
   console.log(encrypt("CZ6508001234"));

2. 02

   Přihlášení přes TLS

   Uživatel se přihlašuje do administrace přes HTTPS. Prohlížeč ověří certifikát serveru, TLS vyjedná klíče pro dané spojení a přihlašovací údaje cestují sítí v šifrované podobě. Správce Wi-Fi sítě vidí cílovou doménu a objem provozu, ale nemá vidět samotné heslo ani obsah odpovědi serveru.

Časté omyly

MýtusKdyž používáme HTTPS, databázi už šifrovat nemusíme.

Ve skutečnostiHTTPS chrání hlavně přenos dat mezi klientem a serverem. Databáze, zálohy, exporty a logy mohou být ohrožené jinými cestami, proto může šifrování v úložišti nebo na úrovni aplikace stále dávat smysl.

MýtusHashování je druh šifrování.

Ve skutečnostiHashování není šifrování, protože nemá běžnou operaci zpětného dešifrování. Hash slouží k otisku dat, kontrole integrity nebo ukládání hesel, zatímco šifrování chrání data, která má někdo oprávněný později znovu přečíst.

MýtusVlastní šifra bude bezpečnější, protože ji útočník nezná.

Ve skutečnostiVlastní neověřená šifra obvykle skrývá chyby, které odborná analýza rychle odhalí. Bezpečné systémy používají veřejně zkoumané algoritmy a tají klíče, ne návrh algoritmu.

Časté dotazy

Stačí pro hesla v databázi šifrování?

Šifrování není správný běžný způsob ukládání hesel, protože šifrované heslo lze při znalosti klíče znovu získat v původní podobě. Hesla se typicky ukládají jako pomalý hash se solí, například pomocí algoritmů navržených pro ukládání hesel. Šifrování se hodí tam, kde aplikace potřebuje původní hodnotu později znovu přečíst, například u tajného tokenu pro externí službu.

Proč je ztracený šifrovací klíč tak velký problém?

Ztracený šifrovací klíč může znamenat nevratnou ztrátu dat, protože správně zašifrovaný obsah nelze bez klíče prakticky obnovit. Únik stejného klíče má opačný problém: útočník může číst všechna data, která jsou tímto klíčem chráněna. Správa klíčů proto zahrnuje zálohování, omezení přístupu, audit, rotaci a oddělení klíčů od samotných šifrovaných dat.

Může administrátor cloudu číst šifrovaná data?

Administrátor cloudu nemusí umět číst šifrovaná data, pokud jsou klíče pod kontrolou zákazníka a cloudová služba k nim nemá přístup v použitelné podobě. U běžného server-side encryption však poskytovatel často zajišťuje i práci s klíči, takže ochrana míří hlavně proti ztrátě médií a některým provozním incidentům. Rozhodující je model správy klíčů, ne samotné tvrzení, že data jsou šifrovaná.

Má smysl šifrovat data i přes HTTPS?

Šifrování dat i přes HTTPS dává smysl, pokud mají být data chráněna také po doručení na server, v databázi, v logách nebo v zálohách. HTTPS chrání přenos mezi klientem a serverem, ale po ukončení TLS spojení aplikace obvykle pracuje s čitelnými daty. Šifrování na aplikační úrovni nebo v úložišti snižuje dopad dalších typů úniku.

Zdroje

1. Advanced Encryption Standard (AES)(otevře se v novém okně)NIST, 2023
2. The Transport Layer Security (TLS) Protocol Version 1.3(otevře se v novém okně)RFC Editor, 2018
3. An Interface and Algorithms for Authenticated Encryption(otevře se v novém okně)RFC Editor, 2008
4. Cryptographic Storage Cheat Sheet(otevře se v novém okně)OWASP

Související pojmy

• TLSTLS je kryptografický protokol, který nad spolehlivým spojením (typicky TCP) vytvoří šifnovaný kanál s ověřenou identitou serveru a kontrolou neporušenosti dat. Používá ho HTTPS, e-mailové protokoly, databázová spojení i VPN. Aktuální verze TLS 1.3 zkracuje úvodní handshake na jeden okruh zpráv a odstraňuje zastaralé šifrovací algoritmy.
• Elektronický podpisElektronický podpis je právní institut podle nařízení eIDAS: data v elektronické podobě připojená k dokumentu, kterými podepisující osoba vyjadřuje svou vůli dokument podepsat. Nařízení rozlišuje tři úrovně: prostý, zaručený a kvalifikovaný elektronický podpis. Kvalifikovaný podpis má v celé Evropské unii stejné právní účinky jako vlastnoruční podpis na papíře.
• Hashování heslaHashování hesla je převod hesla na neobrátitelný otisk pomocí záměrně pomalé funkce, například bcrypt, scrypt nebo Argon2, aby se do databáze nikdy neukládalo heslo v čitelné podobě. Ke každému heslu se přidává náhodná sůl, takže shodná hesla dají různé otisky a útočník nemůže použít předpočítané tabulky.
• 3-D Secure3-D Secure je protokol, který u online platby kartou ověří, že platí skutečně její držitel, typicky potvrzením v bankovní aplikaci. Při úspěšném ověření se zároveň přenáší odpovědnost za podvodnou transakci z obchodníka na vydavatele karty.
• ACIDACID je sada čtyř vlastností databázové transakce: atomicity, consistency, isolation a durability. Zaručuje, že skupina zápisů proběhne jako jeden celek, neporuší definovaná pravidla databáze, nebude se nebezpečně míchat s jinými transakcemi a po potvrzení přežije pád systému, například při převodu peněz.
• Adaptive IconAdaptivní ikona je formát ikony aplikace na Androidu, který se místo jedné hotové bitmapy skládá z oddělených vrstev: pozadí a popředí. Systém výsledný tvar sám ořízne podle masky výrobce zařízení a může vrstvy animovat nebo přebarvit. Vývojář tak dodá jeden zdroj a launcher z něj vytvoří kruh, čtverec i squircle.
• Adresa v pamětiAdresa v paměti je číslo, kterým procesor jednoznačně označuje konkrétní buňku operační paměti, obvykle jeden bajt. Program pomocí adresy říká, odkud má data načíst nebo kam je zapsat. Adresy tvoří souvislý číselný rozsah, jehož velikost určuje šířka adresní sběrnice a architektura, typicky 32 nebo 64 bitů.
• AI agentAI agent je softwarový systém, který pomocí modelu umělé inteligence vnímá zadaný kontext, plánuje další kroky a samostatně volá nástroje nebo služby k dosažení cíle. Na rozdíl od jednorázového promptu udržuje stav úlohy, vyhodnocuje výsledky akcí a může opakovat postup, dokud nesplní zadání nebo nenarazí na limit.