Perché passare allo standard di protezione dei dati mobili di livello militare FIPS 140-3 Level 3

I progressi dello standard FIPS 140-3 rispetto al FIPS 140-2

Lo standard FIPS 140-2 era stato messo a punto nel XX secolo e approvato nel 2001; ciò ha reso necessaria la definizione di una versione aggiornata al XXI secolo. Tale versione, FIPS 140-3, è stata infatti elaborata come aggiornamento da utilizzare per la parte rimanente del decennio 2020, con l'obiettivo poi di dotare la prossima versione, destinata al decennio successivo, di protezioni ancora più forti per l'informatica quantistica.

La crittografia XTS-AES a 256-bit utilizzata nei drive di storage dotati di crittografia in hardware funziona nel seguente modo: Un utente crea una password in un drive nuovo o riformattato. Il microprocessore sicuro presente nel drive genera una chiave crittografica AES hardware, utilizzando il suo generatore di numeri casuali conforme allo standard NIST e agli algoritmi approvati. Se il generatore di numeri casuali non produce una reale casualità in senso matematico, è possibile che si verifichi una vulnerabilità sfruttabile dai supercomputer per tentare di ricreare la chiave di crittografia unica.

Lo standard FIPS 140-3 impone ai produttori di microprocessori sicuri di migliorare il generatore di numeri casuali interno in modo da aumentare l'entropia (o casualità). Basterebbe già solo questo singolo miglioramento nella crittografia ad assicurare conseguenze sul piano matematiche così significative da garantire che la crittografia XTS-AES resti impermeabile per anni, se non addirittura decenni, ai tentativi di intromissione da parte dei computer - inclusi i computer quantistici del prossimo futuro.

Ma il nuovo standard introduce anche le seguenti novità:

• Lunghezza minima di PIN o password: le password sono state allungate da 7 a 8 caratteri per aumentarne la protezione contro gli attacchi automatizzati. Inoltre, è prevista una protezione contro gli attacchi brute-force programmata per eseguire una cancellazione crittografata capace di bloccare tali attacchi.
• Nessun PIN o password preimpostati in fabbrica: gli utenti sono obbligati a impostare un PIN o una password in occasione del primo utilizzo del drive.
• Test autonomi periodici: ogni drive deve eseguire test autonomi per verificare che l'integrità della sicurezza. Se viene rilevato un problema, il drive deve arrestarsi automaticamente. Si tratta di una protezione in grado di rilevare malfunzionamenti e potenziali attacchi ai circuiti, che possono manifestarsi come malfunzionamenti.
• Arresto automatico in caso di sbalzi di temperatura o tensione: se il drive raggiunge soglie predefinite, deve arrestarsi. Questa funzione è volta a bloccare gli attacchi cosiddetti "side-channel" usati talvolta dagli hacker, generando condizioni termiche e di tensione estreme.

Quanto fin qui esposto non può che essere una sintesi estrema dello standard FIPS 140-3 di livello 3, che introduce molte altre misure di sicurezza e protezioni, alcune delle quali con finalità crittografiche complesse. In genere, un nuovo standard FIPS 140 può richiedere fino a 2 anni di lavoro da parte dei produttori, chiamati a riprogettare i loro microprocessori sicuri, migliorare il firmware del drive e il modo in cui questo elabora i CSP (parametri critici di sicurezza), sottoporre i nuovi prodotti ai test di laboratorio certificati da parte del NIST, il che comporta anche la necessità di aggiornamenti del codice sorgente da sottoporre poi a test approfonditi. Dopo questa lunga trafila può iniziare la diffusione dei drive nel mercato.

Occorre precisare che i drive possono riportare la certificazione "FIPS 140-3 Level 3 (Pending)", perché una volta superati i test di laboratorio, il NIST può impiegare fino a 18 mesi per emettere la certificazione finale a causa dell'enorme volume di richieste di certificazioni software e hardware in coda. Kingston mette in commercio i propri drive solo dopo che questi hanno superato i test di laboratorio. È possibile consultare le certificazioni in attesa di rilascio consultando il sito Web del NIST a questo indirizzo.