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什么是传输中的数据?

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传输中数据(也称为动态数据)是指数据在网络上在发送方和接收方之间传输时的情况。在穿越网络时,它很容易受到黑客的拦截。为了减轻此风险,组织可以在传输之前以及数据到达目的地之前使用传输层安全性 (TLS) 来加密数据。保护传输中的数据是一项基本安全策略,它与静态数据(存储的数据)和使用中数据(处理的数据)相互补充。

主要结论

  • 传输中的数据是主动跨网络传输的数据—即在浏览器和服务器、移动应用和后端服务、API 和微服务之间,或者在区域间数据库复制期间的数据。 
  • 当数据在传输中未加密时,恶意行为者可以通过数据包嗅探、中间人攻击 (MITM) 或会话劫持拦截数据。 
  • 传输层安全性 (TLS) 保护传输中的数据,方法是在数据离开源时对其进行加密,只有在到达目的地时才对其进行解密。
  • 传输中加密只是完整数据保护策略的一部分,还必须包括保护静态数据和使用中的数据。
  • MongoDB 等高级数据库平台可实现端到端的数据安全,采用 TLS 进行传输,对静态数据采用标准加密,并提供可查询加密等功能。

目录

了解传输中的数据

传输中的数据是指在不同位置之间移动的数据,无论是跨公共互联网、专用网络还是云环境中的服务。在现代分布式应用程序中,保护这些数据是一项基本的安全要求。 

数据必须在三种状态下进行保护: 传输中、静态和使用中。

数据流向:

数据状态对比
州地点例子主副本保护
传输中的数据跨网络移动API 调用, 复制TLS/SSL
静态数据存储在物理设备上数据库文件, 备份文件AES-256 / 磁盘加密
正在使用的数据在 RAM 中处理运行查询, 执行数学运算Queryable Encryption / CSFLE

 

不同的数据状态会带来不同的安全考量。传输中的数据尤其容易面临风险,因为数据在网络中流动时,未经授权方可能会试图对其进行拦截、检查或修改。

为何传输中的数据容易受到攻击

传输中的数据很少通过单一的隔离路径移动。它经常跨越:

如果没有强大的安全管控,传输中的数据可能会暴露在以下风险中:

如果不保护传输中的数据,可能会导致数据泄露、客户信任丧失、数据丢失、运营中断以及在 GDPR、HIPAA 和 PCI DSS 等框架下的监管处罚。

传输中数据加密的工作原理 (TLS/SSL)

加密可确保在数据离开系统之前将其转换为不可读的格式。这主要通过传输层安全性 (TLS)实现,它是旧 SSL 协议的后继者。

典型的 TLS 连接包括:

  • 握手:客户端和服务器就加密技术和密码套件达成一致。

  • 验证:系统会验证由受信任的证书颁发机构 (CA) 颁发的数字证书。

  • 密钥交换:公钥和私钥为会话建立安全的对称加密。

建立后,数据将以加密形式传输。即使被截获,如果没有正确的解密密钥,也无法理解这些数据。

传输中数据的现代成功标准包括:

  • 为所有 Web 应用程序使用 HTTPS。

  • 支持 TLS 1.2 或 TLS 1.3。

  • 采用强密码套件和非对称加密。

  • 保持适当的证书轮换和撤销检查。

  • 实施严格的数字证书验证。

在服务和环境中一致地应用加密至关重要。部分采用可能会在本来安全的架构中产生薄弱环节。

最佳实践:如何保护传输中的数据

为了保护传输中的数据,组织应应用分层方法。

默认使用 TLS—无处不在

  • 加密客户端-服务器和服务器间流量。

  • 禁用旧版协议,例如 TLS 1.0 和 1.1。

  • 确保所有外部终结点都保持安全连接。

正确验证证书

  • 切勿在生产环境中禁用证书验证。

  • 针对专用网络部署,请使用受信任的 CA 或内部 PKI。

  • 监控过期或配置错误的数字证书。

锁定访问路径

  • 相比广泛的公共暴露,优先考虑专用网络。

  • 使用 IP 允许列表、防火墙和安全组。

  • 限制哪些服务可以相互通信。

保护传输中的凭证和令牌

  • 切勿通过未加密的连接发送密码或加密密钥。

  • 使用短期令牌和安全 cookie。

  • 实施 HSTS 以防止降级攻击。

监控和测试

  • 定期扫描 TLS 配置。

  • 进行渗透测试。

  • 当出现异常的身份验证和网络流量模式时,记录日志并发出警报。

强大的加密技术必须与运营规范相结合。

常见场景指南

Web 和移动应用程序

  • 强制启用 HTTPS。

  • 使用安全 cookie 和 HSTS。

  • 在受信任的负载均衡器上终止 TLS。

API 和微服务

  • 加密内部服务到服务的通信。

  • 使用相互 TLS 进行身份验证。

  • 考虑服务网格和零信任网络模式。

数据管道、备份和迁移

  • 加密跨区域的复制流量。

  • 确保文件传输和备份工具使用安全的通信协议。

  • 避免通过公共 IP 地址暴露迁移终结点。

受监管的工作负载

传输中强加密支持受监管行业的合规性叙述。虽然仅靠加密不能保证合规,但它是大多数数据保护法规中的一项必要控制措施。

MongoDB 如何保护传输中的数据

一个安全的数据库平台应该使保护传输中的数据变得简单且可靠。

云中的默认 TLS

在 MongoDB Atlas 中,所有传输中的数据均默认使用 TLS 加密。这包括:

  • 从应用程序到数据库服务器的连接。

  • 集群中节点之间的流量。

  • 复制和备份流量。

对于标准的 MongoDB Atlas 部署,客户不需要手动启用加密。

可配置的现代加密标准

MongoDB 支持现代 TLS 版本(如 TLS 1.2),TLS 1.3 在许多环境中也可用,并且在企业部署中配备可配置的密码套件。这使组织可以将加密与内部安全措施和合规性要求相结合。

跨部署模型的安全连接

  • MongoDB Atlas(托管云):默认强制实施 TLS。

  • Enterprise Advanced(自管理):支持通过企业控件配置 TLS。

  • Community Edition:支持 TLS,但必须明确启用。

无论采用何种部署类型,MongoDB 都能为动态数据安全提供保障。

超越传输中数据:全数据生命周期保护

保护传输中的数据是更广泛的数据保护战略的一个组成部分。

MongoDB 也支持:

Queryable Encryption 允许应用程序在不向数据库服务器暴露明文的情况下处理加密数据。这显著降低了未经授权访问的风险,并有助于保护处理高度敏感信息的数据工作负载。

您无需附加加密或成为密码学专家即可实现安全的数据传输。现代数据库平台应该在设计上提供这些功能。下图突出显示了各种加密方法。请参阅此处的可查询加密兼容性完整列表。

加密功能对比
功能MongoDB Atlas (云)Enterprise Advanced社区版
TLS 加密默认启用可配置需要手动设置
静态加密包含(云提供商)通过 KMIP/KM 托管用户托管的文件系统
可查询加密全面支持全面支持不支持自动加密/支持显式加密
网络隔离IP 访问列表/对等互连高级防火墙手动配置

常见问题解答

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