資訊安全需要硬體加密設備––Entrust nShield HSM

HSM 目的有二

1. 更安全：使用硬體儲存與保護金鑰，加解密運算皆在 HSM 內進行，並產生真正亂數的金鑰。
2. 提升運算效能：專屬晶片負責加解密，不佔用電腦資源。

常見的加密演算法

1. 對稱式演算法：DES/3DES、AES、RC4… 使用同一把金鑰加解密。
2. 非對稱式演算法：RSA、DSA、ECC(橢圓運算)… 使用公鑰與私鑰進行加解密或簽驗章。
3. 雜湊函數：SHA-1、SHA-2、SHA-3(SHA-128、SHA-224、SHA-256、SHA-384、SHA-512)。

支援 後量子密碼學(PQC) 演算法

1. FIPS 203 (ML-KEM): 基於 CRYSTALS-Kyber 演算法，這是一種模塊化格子基的金鑰封裝機制，適用於通用加密應用，具有高效能和小型密鑰的特點。
2. FIPS 204 (ML-DSA): 基於 CRYSTALS-Dilithium 演算法，這是一種模塊化格子基的數位簽章演算法，主要用於身份認證和數位簽章保護。
3. FIPS 205 (SLH-DSA): 基於 SPHINCS+ 演算法，這是一種無狀態雜湊基的數位簽章演算法，作為 FIPS 204 的備用方案，提供不同的數學基礎以增加安全性。

HSM 通常支援下列業界標準 API：

• PKCS#11。
• Java JCA/JCE。
• Microsoft CAPI & CNG。
• OpenSSL（開源）。

金鑰管理

金鑰管理包含金鑰產生、分送、使用、儲存、銷毀等生命週期管理。 核心金鑰必須由 HSM 保護，其餘金鑰也需以安全方式存放，不可明碼暴露於 HSM 外。

HSM 的效能

非對稱式加密比對稱式加密複雜許多（速度約 1:1000），因此 HSM 通常以 RSA 1024-bit 簽章運算能力代表效能，單位為 TPS（Transaction Per Second）。

HSM 型式

• 網路型（Network Appliance）：可供多台電腦共用。
• PCI-e卡片型。
• USB。

HSM 的安全性

• FIPS 140-2 (舊)。
• FIPS 140-3 (新)。

• Level 1：使用核定演算法，內部運作不可被窺視。
• Level 2：Level 1 + 破壞痕跡特性。
• Level 3：Level 2 + 破壞偵測與反應。
• Level 4：Level 3 + 異常環境偵測。

HSM 應用

• PKI：CA 憑證簽發。
• 電子簽章及應用。
• 信用卡交易。
• 金融跨行交易。
• 電子時戳。
• 程式碼簽章(Code Signing)。
• SSL/TLS。

Entrust HSM 產品線

• 網路型 HSM：nShield 5c。
• 卡片型 HSM：nShield 5s。
• USB：nShield Edge。

我們提供的服務

• HSM 安裝,設定。
• HSM 應用系統開發(加解密,簽章)。
• HSM API。
• HSM Sample Codes。