深度剖析存储加密盘(SED)技术

简介：
本文章深入探讨并分析了存储加密盘（SED）技术的工作原理、优势及应用场景，旨在为读者提供全面理解与应用指导。 目前的SED（Self-Encrypting Drive）技术主要目的是保护硬盘上的数据免受非法访问，并遵循联邦信息处理标准（FIPS）140-2 Level 3的安全要求，确保了极高的安全级别。 在实现SED时，必须配置一个符合FIPS标准的密钥管理系统（Key Management Center, KMC）。KMC可以是独立设备或者集成到存储系统中。它支持双机热备模式以提高系统的可靠性和安全性，并可以通过管理网口与多台加密存储系统相连，负责它们之间的密钥管理和分发工作。 每台KMC能够处理上百个存储系统和数百万的对称密钥。在数据保护过程中，存储阵列控制器不缓存或静态保存任何用于加密的数据密钥（Data Encryption Key, DEK），而是作为与SED设备及第三方密钥管理服务器之间通信的安全通道使用。 此外，FIPS 140-2标准下的KMC确保了透明的操作过程不会影响到系统的性能。所有数据保护功能如镜像、快照等均可正常运作而无需担心加密和解密速度的问题。通过客户端-服务器（CS）模式进行操作指令的发出与执行，并采用密钥管理互联网协议（KMIP）来保证通信的安全性。 常见的KMC供应商，例如Thales和SafeNet，提供的解决方案不仅满足FIPS 140-2 Level 3标准的要求还具备高可用性的集群热备份及实时灾难恢复功能。它们支持完整的密钥生命周期管理，并符合NIST SP800-57等安全规范。 对于SED硬盘而言，企业级产品通常提供三种加密级别：静态数据和安全擦除保护（FIPS Level 2）、全额数据保护（Full SED）以及仅再利用保护（ISE）。不同的SED类型如SDE-ISE、Full-SDE及FIPS-SED具有独特的功能特性。例如瞬间销毁密钥、分段销毁机制、“Auto-Lock”模式等安全防揭手段。 在加密过程中，通过认证密钥（Authentication Key, AK）从KMC获取数据加密密钥，并且AK由KMC管理而DEK则被存储于硬盘内经过加密处理的状态。只有当AK得到验证后才能读写相应盘内的信息。这一过程包括设置、认证和更新等环节均依赖于KMC，从而确保了整个系统的安全性。 综上所述，结合SED技术与FIPS标准下的密钥管理系统为数据提供了全面的安全保障机制，在保护硬盘内部及传输过程中敏感信息的同时也满足了企业级应用对于高安全性的需求。