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密碼資產識別與管理

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LEARNING OBJECTIVES

本模組目標

  1. 說明密碼資產識別 (Cryptographic Inventory) 的概念與必要性。
  2. 學習有系統地分類組織內密碼加密演算法、函式庫與使用場所的方法。
  3. 掌握為了密碼敏捷性 (Crypto-agility) 的後設資料管理要素。
  4. 評估已識別密碼資產的風險，決定後量子遷移優先級。

密碼資產識別 (Cryptographic Inventory)

密碼資產識別是指將組織內使用的所有加密演算法、協定、函式庫，以及這些演算法所應用的系統與資料進行有系統清單化的過程。這是準備遷移至後量子密碼 (PQC) 的第一步，關鍵在於明確掌握受保護的加密演算法依賴性 [S1]。

1. 主要管理對象

  • 演算法與協定: TLS, SSH, 程式碼簽章, 資料加密 (AES, RSA, ECC 等) 等。
  • 基礎設施: 憑證授權單位 (CA), 金鑰管理系統 (KMS), HSM, 雲端金鑰儲存庫。
  • 軟體: 加密函式庫版本 (OpenSSL, BoringSSL 等) 以及靜態/動態連結狀態。

2. 密碼敏捷性 (Crypto-agility)

密碼敏捷性意指在將程式碼變更最小化的同時，能夠快速更換加密演算法的能力。為此，系統不應將特定演算法硬編碼，而應擁有能透過設定檔選擇演算法的抽象層。

3. 風險評估標準

  • 資料生命週期: 加密後的資料在未來是否仍需維持隱密？ (例如：現在被竊取並在未來被解密的風險資料)
  • 遷移困難度: 是否需要更換硬體，還是僅需軟體更新即可？
  • 法規與遵循: 是否與 NIST PQC 標準應用時間點對齊。

WORKED EXAMPLES

講解範例

  1. 系統掃描結果範例：識別出資產 '使用 TLS 1.2 (ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256)'。在此情況下，須認知到 RSA 與 ECDHE 面臨量子威脅，並將 ML-KEM/ML-DSA 列為遷移對象。
  2. 密碼敏捷性自我檢查表：若問『演算法是否硬編碼？』回答『是』，則提高風險分數。若問『是否能透過設定檔選擇密碼演算法？』回答『否』，則提高遷移困難度。

LAB PROTOCOL

密碼資產識別與風險評估實作

  1. 1

    針對樣本專案的原始程式碼，執行『AES』、『RSA』、『ECC』關鍵字搜尋以尋找使用場所。

  2. 2

    將識別出的密碼實作 (包含函式庫) 記錄於『密碼資產 Inventory CSV』。

  3. 3

    針對各項資產，根據『安全壽命』、『量子威脅水準』、『資料重要性』計算風險分數。

  4. 4

    根據計算分數將遷移優先級 (P0~P3) 進行分類。

安全檢查
  • 不掃描實際營運中的系統私鑰或實際服務憑證。
  • 為進行測試，僅使用虛擬環境內隔離的 dummy 憑證 (測試用)。
  • 分析產出物 (CSV, 文件) 中不包含實際秘密值或加密金鑰值。

實驗繳交成果

  • 密碼資產 Inventory CSV 檔案 (包含演算法、使用場所、函式庫、函式庫版本)
  • 基於優先級的密碼資產風險評估報告 (Markdown)

ASSIGNMENT

密碼敏捷性分析與遷移路線圖規劃

繳交成果

評分標準

  • 密碼資產識別是否全面？
  • 風險評估標準是否客觀且妥當？
  • 遷移路線圖是否遵循後量子技術轉換的邏輯順序？
  • 是否包含改善密碼敏捷性的具體技術建議？

KNOWLEDGE CHECK

理解檢查

1密碼資產識別 (Cryptographic Inventory) 的主要目的是什麼？
2下列關於密碼敏捷性 (Crypto-agility) 的定義何者最恰當？

FIELD CHECK

完成標準

  • 提交密碼資產識別 Inventory CSV 並完成風險評估
  • 撰寫明列各密碼資產遷移困難度及風險優先級的報告
  • 測驗項目達到 100% 正確率

MODULE SOURCES

本模組參考資料

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