技術と安全な通信を意味するグラフィックに囲まれた盾のグラフィック。

FIPS 140-3 レベル 3 、ミリタリーグレードのモバイルデータ保護へのアップグレードが必要な理由

データ保護と暗号化に関しては、事実上の世界規格はアメリカの国立標準技術研究所(NIST)が主導しています。NIST は 高度暗号化標準(AES)を定義した米国の機関であり、XTS モードの AES 256 ビット暗号はデータ保護に利用可能な商用暗号の中で最高のものです。NIST は FIPS(連邦情報処理規格)と呼ばれる米国政府および軍向けの規格を発行し、暗号化規格を定義・承認しており、FIPS 140 シリーズはハードウェアおよびソフトウェア暗号化セキュリティの定義に使用されています。

検証済みのソリューションを選ぶべき理由NIST が説明しているように、 、「検証されていない暗号は、情報やデータに何の保護も与えていないと NIST は見ています。事実上、データは保護されていないプレーンテキストとみなされます。」

FIPS 140-2 は 2001 年 5 月に承認され、20 年以上使用されていますが、その間にコンピューターの演算能力は飛躍的に向上しました。 それでもまだ、FIPS 140-2 は依然として強力なミリタリーグレードのセキュリティとみなされていますが、NIST は FIPS 140-3 規格を発表し 2019 年 9 月に承認しました。準拠を保証するため、NIST は認定ラボを設置し、業界向けにソフトウェアと物理ドライブの厳格なレビューとテストを実施しています。それらの結果は、FIPS 140 シリーズの正式な証明書が授与される前に、NIST の科学者によって審査されます。

FIPS 140-3 に準拠したストレージドライブは 2023 年から発売されているため、政府や企業は FIPS 140-3 ドライブへの切り替えを開始することが推奨されます。これらのドライブには強化された保護レベルが搭載されており、中でもレベル 3 は、物理回路に特殊なエポキシ樹脂を使用して物理的な侵入の試みを検出する、耐改ざん性を備えた最高基準です。

FIPS 140-2 に対する FIPS 140-3 の強化点

FIPS 140-3 レベル 3 係属中のロゴを重ねた青く照らされたワイヤーフレーム。

FIPS 140-2 は 20 世紀に定義され、2001 年に承認されたため、21 世紀に対応できるよう、アップデートを定義する必要がありました。FIPS 140-3 は 2020 年から 10 年間を見据えたアップデートです。その次の 10 年間のアップデートでは、量子コンピューティングに対する、より強力な保護が含まれるはずです。

ハードウェアで暗号化されたストレージドライブで使用される XTS-AES 256 ビット暗号化は、次のように動作します。ユーザーは、新品または新しくフォーマットされたドライブにパスワードを作成します。ドライブ内のセキュアなマイクロプロセッサは、NIST 規格および承認されたアルゴリズムに従って、乱数発生器を使用してハードウェア AES 暗号化キーを生成します。乱数生成器が数学的な意味で真にランダムでない場合、スーパーコンピューターを悪用して、この一意の暗号化キーの再作成を試みる脆弱性が生じる可能性があります。

FIPS 140-3 は、セキュアなマイクロプロセッサの製造業者に対し、内部の乱数発生器を強化し、エントロピー (またはランダム性) を高めることを要求しました。このたった一つの暗号強化が数学的に大きな影響を与えており、XTS-AES 暗号が、今後数十年とまでは言わないまでも、数年間はコンピューターによる暗号解読に耐えられることを保証していると言えるでしょう。これには、近い将来の量子コンピューターに対する十分な防御も含まれます。

また、以下の変更も加えられました。

  • PIN またはパスワードの最小長:パスワードの長さを 7 文字から 8 文字に増やし、自動化されたパスワード攻撃に対するパスワード保護を強化しました。このような攻撃を早期に阻止するため、ドライブを暗号化消去するブルートフォースパスワード保護も必要であることに注意してください。
  • 工場出荷時に PIN またはパスワードはプリセットされていません。すべてのユーザーは、ドライブの初回使用時に PIN またはパスワードを設定する必要があります。
  • 定期的なセルフテスト:各ドライブは、セキュリティが完全に機能していることを確認するためにセルフテストを行う必要があります。問題が検出された場合、ドライブはシャットダウンしなければなりません。この保護機能により、誤動作や、誤動作として現れる可能性のある回路への潜在的な攻撃を検出することができます。
  • 過度の温度や電圧条件下での自動シャットダウン:ドライブがプリセットレベルを超えた場合、シャットダウンする必要があります。ハッカーは極端な熱や電圧状態になるサイドチャネル攻撃を使用することがありますが、シャットダウンで対応することで、特定の攻撃をブロックすることができます。

ここで紹介する内容は、FIPS 140-3 レベル 3 規格を大幅に簡略化したものです。FIPS 140-3 レベル 3 規格には、他にも多くの保護やセーフガードが含まれており、その多くは複雑な暗号化を目的としています。新しい FIPS 140 規格では通常、製造業者が安全なマイクロプロセッサを再設計し、ドライブのファームウェアと重要なセキュリティパラメーター (CSP) を処理する方法を強化し、徹底的なテストに加えてソースコードのレビューも含む NIST 認定のラボテストを経て、最終的にドライブを市場に投入するまで、最大 2 年をかける必要があります。

ドライブは FIPS 140-3 レベル 3 (係属中) に指定されることがあります。これは、ラボテストが完了した後、NIST はソフトウェアおよびハードウェアの認証待ち行列に滞留しており、最終的な証明書を発行するまでに最大 18 か月かかる可能性があるためです。Kingston は、ラボテストが完了して初めて、ドライブを販売します。係属中の認証は、この*** NIST のウェブサイトでご覧いただけます

まとめ

ミリタリーグレードのデータ保護は、NIST が定義した FIPS 140 レベル 3 規格に従っています。

過去20年間、FIPS 140-2 レベル 3は、ポータブル・ストレージのUSBドライブやSSDドライブにとって最高の商業規格でした。今後 10 年間は、FIPS 140-3 レベル 3 がモバイルデータを最も効果的に保護するためのベストプラクティスです。

Kingston は、ハードウェア暗号化 IronKey FIPS 140-3 レベル 3 ドライブを市場に投入するために、数十万ドルと数年にわたる研究開発努力を費やしてきました。これらのストレージドライブは、データ保護を設計の最優先目標として一から設計されています。

Kingston は、FIPS 140-3 レベル 3 準拠テストに合格し、NIST の最終承認を待っている USB-A または USB-C オプションで、主力製品である IronKey D500S USB ドライブおよび Keypad 200 シリーズを提供しています。

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