Nøglehåndtering

Referencerammen er NIST SP 800-57 Part 1 Rev. 5 (maj 2020). Den beskriver en nøgles liv som en række tilstande, fx pre-activation, active, suspended, deactivated, compromised og destroyed, og knytter hver overgang til en autoriseret handling. Centralt står kryptoperioden: det tidsrum, hvor en nøgle må bruges, som for symmetriske nøgler deles i en periode, hvor den må beskytte nye data, og en periode, hvor den stadig må dekryptere eller verificere gamle data. Kryptoperioder vælges ud fra algoritmens styrke, mængden af beskyttede data, nøglens eksponering og omkostningen ved nøgleskift, ikke ud fra en fast kalenderregel.

Arkitektonisk bruger næsten alle større systemer et nøglehierarki med envelope encryption. Data krypteres med datakrypteringsnøgler (DEK), som kun gemmes sammen med data i indpakket form, krypteret under en nøglekrypteringsnøgle (KEK), der aldrig forlader et hardwaresikkerhedsmodul (HSM) eller en cloud-KMS. At skifte KEK betyder så at pakke små DEK'er om i stedet for at genkryptere terabytes, og destruktion af en KEK gør alle data under den uoprettelige, hvilket er grundlaget for crypto-shredding ved sletning. HSM'er valideres efter FIPS 140-3 (sikkerhedsniveau 1 til 4, hvor niveau 3 og 4 tilføjer fysisk reaktion på manipulation og identitetsbaseret autentificering), og applikationer tilgår dem via PKCS#11, KMIP (OASIS) eller en cloududbyders API. I cloud spænder varianterne fra udbyderstyrede nøgler over kundestyrede nøgler til BYOK og hold-your-own-key, og forskellen på, hvem der teknisk kan bruge nøglen, har betydning for vurderinger af overførsler efter databeskyttelsesforordningen og for krav om suverænitet.

Kontroller for særligt værdifulde nøgler omfatter delt viden og dobbeltkontrol (ingen enkeltperson kan genskabe eller bruge nøglen, ofte implementeret som M-af-N-nøgleandele, fx med Shamirs secret sharing), dokumenterede nøgleceremonier med vidner og video for CA-rodnøgler, adskillelse af nøgleforvalterrollen fra systemadministration og manipulationssikre auditlogs over al brug. Backup og deponering skal designes bevidst: en signeringsnøgle bør som regel ikke deponeres, da kopier svækker uafviseligheden, mens en dekrypteringsnøgle til arkiverede data skal kunne genskabes, ellers er data tabt.

Revisioner kobler typisk denne praksis til ISO/IEC 27001:2022 Annex A kontrol 8.24 (brug af kryptografi), som forventer regler for hele nøglens livscyklus, og til PCI DSS krav 3 for kortholderdata. Hyppige fejl i praksis er nøgler hardkodet i kildekode eller containerimages, nøgler lagret på samme vært eller volumen som de data, de beskytter, manglende overblik over hvilke nøgler og certifikater der findes (så ingen opdager, når ét udløber eller lækker), og ingen afprøvet procedure for nødudskiftning. Overgangen til post-kvante-algoritmer har gjort en kryptografisk fortegnelse til en selvstændig nøglehåndteringsopgave. Nøglehåndtering er bredere end håndtering af hemmeligheder: sidstnævnte gemmer og udleverer legitimationsoplysninger til workloads, mens nøglehåndtering styrer generering, styrke, levetid og destruktion.