Blockchain

Confidential Computing voor privacygaranties, zelfs in public cloud

13 April 2022 - 4 minuten leestijd
Artikel door Leen Blom

Een relatief nieuw begrip in de IT is Confidential Computing. In de zoektocht naar steeds veiligere verwerking van gegevens, waarbij de privacy van personen of bedrijven maximaal wordt gewaarborgd, kunnen we niet meer om dit begrip heen.

Data at rest, in transit and in use

De eerste stap in het beveiligen en waarborgen van privacy is versleuteling (encryptie) van gegevens in bestanden of databases. Op deze manier is data at rest beveiligd tegen inkijken door ongewenste partijen. De tweede stap is om gegevens die met anderen worden uitgewisseld ook te versleutelen. De meeste software die bij uitwisseling wordt gebruikt, ondersteunt dit nu ook. Het bekende slotje in de browser bijvoorbeeld, geeft de gebruikers van een website het vertrouwen dat gegevens onderweg niet kunnen worden gelezen. Daarmee is ook data in transit beveiligd en privacy gewaarborgd. Om gegevens door een processor vanuit het werkgeheugen te verwerken, moesten tot voor kort de gegevens worden ontsleuteld (decrypt). Versleuteling is dus geen oplossing voor data in use. Confidential Computing is een oplossing om ook gegevens die worden verwerkt te behoeden voor ongewenste inkijk.

Insights-update

Ontvang nieuwe Insights maandelijks in je inbox.

Schrijf je in.
Data protection Confidential computing

Definitie

Een nieuw begrip als Confidential Computing komt vaak met verschillende definities die afhangen van het perspectief op het onderwerp.

  • Google [1] definieert het zoals hierboven omschreven: doorbraaktechnologie die je in staat stelt data in use te versleutelen, tijdens de verwerking.
  • Microsoft [2] gaat nog een stapje verder en introduceert naast het beveiligen van data in use nog een ander aspect: privacy en analyse van gegevens veilig borgen door meerdere partijen.
  • Confidential Computing Consortium [3]: maakt nieuwe public cloud-scenario’s mogelijk, zoals het plaatsen van extreem gevoelige data in de cloud, en scenario’s waarbij meerdere partijen, zonder gegevens te hoeven blootgeven, toch zaken in verband kunnen brengen (multi-party computing of MPC).

In deze definities worden twee onderwerpen genoemd:

  • Het principe van beveiligen data in use
  • De mogelijkheden van veilige multi-party computation

TNO definieert MPC als volgt [4]: MPC is een ‘gereedschapskist’ met cryptografische technieken die het mogelijk maakt dat meerdere partijen gezamenlijk aan data kunnen rekenen, alsof ze een gedeelde database hebben. Doordat de data op een cryptografische manier beschermd is, kan deze geanalyseerd worden zonder dat de partijen andermans data ooit kunnen inzien. De deelnemende partijen bepalen wie de uitkomst van de berekening mag inzien.

Hieronder ga ik in op data in use.

Wanneer nodig?

Een belangrijke toepassing van Confidential Computing bij data in use is het scenario waarbij publieke clouddiensten ondanks het publieke karakter toch gebruikt kunnen worden voor gevoelige gegevens, bijvoorbeeld medische gegevens. Maatregelen voor het waarborgen van privacy voor data at rest en voor data in transit zijn daarbij al goed te nemen. Via speciale infrastructuur, zogenaamde hardware security modules, is het mogelijk een nog grotere beveiliging aan te leggen. De zwakke plekken die dan overblijven zijn de processor en het geheugen, want voor de uitvoering van de software moeten de gegevens nu eenmaal worden ontsleuteld. En hoewel het verre van gemakkelijk is om geheugen van een ander proces uit te lezen, is het niet 100% uit te sluiten. Bijvoorbeeld als nieuwe vulnerabilities worden ontdekt en nog niet afgedicht.

Trusted Execution Environments

Moderne CPU’s hebben inmiddels een techniek ingebouwd, waarmee de processor een deel van het geheugen versleutelt tijdens de verwerking van de gegevens. De versleuteling kan alleen door de processor zelf worden gedaan en ontsleuteling is alleen mogelijk als de publieke sleutel van dezelfde processor wordt gebruikt. Er zijn daarnaast voorzieningen toegevoegd, waardoor je er zeker van kunt zijn dat alleen software die door klant en leverancier is goedgekeurd, wordt uitgevoerd. Tijdens de verwerking zijn de gegevens afgeschermd en alleen de uitkomsten worden naar buiten gebracht. Deze techniek wordt ook wel verwerking in Trusted Execution Environments (TEE’s of enclaves) genoemd.

Volgens Edgeless Systems [5], een Duits bedrijf dat open source-toepassingen ontwikkelt op basis van deze technologie, zijn er vier belangrijke randvoorwaarden om aan strenge privacyeisen te kunnen voldoen:

  • Isolation: uitvoeren van een programma en verwerking gegevens in een speciaal proces door de CPU, de trusted enclaves.
  • Runtime memory encryption: versleutelde geheugeninhoud.
  • Sealing: mogelijkheid om de status buiten de trusted enclave veilig te stellen met versleuteling.
  • Remote attestation: garantie dat verwerking in een trusted enclave wordt uitgevoerd met een bekend en gepubliceerd programma.

Conclusie

De kern van dit verhaal is dat het met Confidential Computing mogelijk is om in een verder niet-vertrouwde omgeving, zoals een publieke cloud of een computer van een concurrent, gegevens te verwerken zonder de privacy te schenden of concessies te doen aan veiligheid. Hiermee kan een publieke cloud aan dezelfde privacy-eisen voldoen als een eigen datacenter.

Volgende keer meer over multi-party computation.

[i] Confidential Computing | Google Cloud

[ii] Azure Confidential Computing – Protect Data In Use | Microsoft Azure

[iii] Confidential Computing Consortium - Open Source Community

[iv] Secure multi-party computation | TNO

[v] Edgeless Systems | Confidential computing at scale for everyone

Gerelateerde artikelen
Met blockchain naar een gedecentraliseerde samenleving
Blockchain
Over de mogelijkheden van blockchain zijn de meningen verdeeld. Is blockchain een ingewikkelde techniek z ...
De blockchain: waar blijft Europa?
Blockchain
China en de Verenigde Staten zijn koplopers als het gaat om blockchaintechnologie. Zo heeft de Chinese me ...
Transparantie door blockchain: een kans of bedreiging voor de overheid?
Blockchain Public
In 2020 publiceerde accountants- en adviesorganisatie BDO een onderzoeksrapport (uitgevoerd door Publicum ...