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密码资产识别与管理

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LEARNING OBJECTIVES

本模块目标

  1. 解释密码资产识别 (Cryptographic Inventory) 的概念与必要性。
  2. 学习系统分类组织内加密算法、库及使用处的方法。
  3. 掌握为密码敏捷性 (Crypto-agility) 进行元数据管理的要素。
  4. 评估已识别密码资产的风险等级，以确定后量子转换优先级。

密码资产识别 (Cryptographic Inventory)

密码资产识别是指将组织内使用的所有加密算法、协议、库以及应用这些加密技术的系统和数据进行系统化列表的过程。这是准备向后量子密码 (PQC) 转换的第一步，核心在于明确所保护密码算法的依赖关系 [S1]。

1. 主要管理对象

  • 算法与协议: TLS, SSH, 代码签名, 数据加密 (AES, RSA, ECC 等)。
  • 基础设施: 证书颁发机构 (CA), 密钥管理系统 (KMS), HSM, 云密钥存储。
  • 软件: 加密库版本 (OpenSSL, BoringSSL 等) 及静态/动态链接情况。

2. 密码敏捷性 (Crypto-agility)

密码敏捷性是指在最小化代码变更的前提下，能够迅速更换加密算法的能力。为实现此点，系统不应硬编码特定算法，而应具备通过配置文件选择算法的抽象层。

3. 风险评估标准

  • 数据生命周期: 加密数据在未来是否需要保持机密？（例如：现在窃取并在未来可能被解密的数据）
  • 转换难度: 是否需要更换硬件，还是仅需软件更新即可？
  • 法规与合规: 是否与 NIST PQC 标准的应用时机对齐。

WORKED EXAMPLES

讲解示例

  1. 系统扫描结果示例：识别到“正在使用 TLS 1.2 (ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256)”。在此情况下，意识到 RSA 和 ECDHE 暴露于量子威胁，并对 ML-KEM/ML-DSA 转换对象进行分类。
  2. 密码敏捷性自检表：若“算法是否被硬编码？”回答为“是”，则提升风险分数。若“是否可以通过配置文件选择密码算法？”回答为“否”，则提升转换难度。

LAB PROTOCOL

密码资产识别与风险评估实操

  1. 1

    对示例项目的源代码进行 'AES', 'RSA', 'ECC' 关键词搜索，寻找使用点。

  2. 2

    将已识别的密码实现（包括库）记录至 '密码资产清单 CSV'。

  3. 3

    根据 '安全寿命', '量子威胁等级', '数据重要性' 为每项资产核算风险分数。

  4. 4

    基于算出的分数对转换优先级 (P0~P3) 进行分类。

安全检查
  • 不得扫描正在运行的生产系统中的私钥或实际服务证书。
  • 测试仅使用隔离于虚拟环境内的虚拟证书（测试用）。
  • 分析结果（CSV, 文档）中不得包含实际秘密值或加密密钥值。

实验提交物

  • 密码资产清单 CSV 文件（包括算法、使用处、库、库版本）
  • 基于优先级的密码资产风险评估报告 (Markdown)

ASSIGNMENT

密码敏捷性分析与转换路线图制定

提交物

评分标准

  • 是否全面识别了密码资产？
  • 风险评估标准是否客观合理？
  • 转换路线图是否遵循了后量子技术转换的逻辑顺序？
  • 是否包含了改进密码敏捷性的具体技术建议？

KNOWLEDGE CHECK

理解检查

1密码资产识别 (Cryptographic Inventory) 的主要目的是什么？
2下列关于密码敏捷性 (Crypto-agility) 的定义，哪项最为贴切？

FIELD CHECK

完成标准

  • 提交密码资产清单 CSV 并完成风险评估
  • 编写各密码资产转换难度及风险优先级说明报告
  • 퀴즈 项目正确率达到 100%

MODULE SOURCES

本模块参考资料

  1. MIT OpenCourseWare | Free Online Course Materialsocw.mit.edu · university