Opiniones sobre mi idea de implementación de "Cifrado en reposo"

La falla más grande que veo, es que estás usando la contraseña de dos maneras diferentes y, por lo tanto, duplicando la superficie de ataque. En su esquema, una debilidad descubierta en el método de cifrado o el algoritmo de hashing permitiría un acceso completo a los datos del usuario.

Hay tres pasos que propones:

  

Primero: tomamos la contraseña y la procesamos usando un buen algoritmo conocido. Esto es seguro.
  Segundo: Tomamos la contraseña nuevamente y la procesamos usando MD5
  Tercero: tomamos el hash MD5 y lo usamos como clave de cifrado en algunos datos confidenciales

Como puede ver, el hash MD5 de la contraseña está contenido dentro del cifrado de los datos. No se guarda directamente, pero está implícito en el propio cifrado. Al igual que una cerradura de puerta contiene una impresión negativa de la llave requerida para abrirla.

Ahora, la única manera de que el cifrado sea seguro es que la clave sea demasiado grande para la fuerza bruta. Sin embargo, su clave es el hash MD5 de la contraseña (desconocida). Ahora, asumamos que no me importa la contraseña, solo quiero acceder a los datos. No tengo que adivinar la contraseña, o encontrar alguna debilidad con el cifrado, ya que estás usando MD5 sin un salt. Puedo descargar una tabla arco iris de hashes MD5 y usarlos como clave de descifrado en los datos. Tan pronto como los datos se descifran correctamente, sé cuál fue el hash MD5 de la contraseña. Si estoy interesado en la contraseña, ¡ya la obtuve al encontrar el hash MD5! Además, cualquier usuario con la misma contraseña recibiría el mismo hash MD5 y, por lo tanto, la misma clave de cifrado. ¡Ahora puedo descifrar varios datos confidenciales de usuarios a la vez!

Me parece que el cifrado completo del disco protegería mejor su base de datos para copias de seguridad, ya que la copia de seguridad solo contendría información cifrada. Sin embargo, esto no evitaría un ataque activo, mientras la aplicación se está ejecutando.

El único problema de seguridad real que veo con su enfoque es que solo parece hablar sobre el cifrado de los datos; no verifica que los datos cifrados no hayan sido manipulados. Sería posible modificar los datos cifrados (donde acaba de tomar un mensaje, aplicar el modo AES-CBC o AES-CTR a los datos), donde puede adivinar la forma del texto sin formato y modificar el valor (mediante XORing según corresponda al bloque). modo de cifrado para cambiar el XOR correspondiente de los datos de texto sin formato). La forma de protegerse contra esto es utilizar modos de cifrado autenticados que combinen el cifrado con un código de autenticación de mensaje (más o menos un hash que solo puede crear si conoce la clave secreta).

Veo muchos problemas de usabilidad desde su enfoque. Primero, pierde la mayor parte del beneficio de usar una gran base de datos para almacenar información sobre muchos usuarios. No puede agregar, actualizar o modificar la información cifrada para un usuario si ese usuario no ha iniciado sesión (por ejemplo, ya que no puede usar esto para un sistema de mensajería o para un sistema que importa información automáticamente de una fuente externa). No puede crear índices, búsquedas rápidas, agregaciones o uniones dentro de su RDBMS que actúan sobre los datos en una fila cifrada. El planificador de consultas de su base de datos no puede planificar la distribución de sus datos cifrados para ejecutar el plan correcto. Los datos no se pueden compartir entre los usuarios que deberían poder acceder a la misma información sin guardar copias redundantes, lo que va en contra de las reglas básicas del diseño de la base de datos y lo dejará con datos inconsistentes (ya que solo puede actualizar la información para el usuario actual ).

Como mencionaste, no hay manera de tratar con un usuario que olvida su contraseña sin borrar todos sus datos. Necesitará modificar esto para que esta característica esté presente, ya que los usuarios reales necesitarán restablecer sus contraseñas. (Puede hacer algún tipo de sistema en el que almacene cada clave de usuario de forma cifrada con una clave segura protegida con frase de contraseña).

Finalmente, esto no te ofrece mucha seguridad adicional. Cualquiera que obtenga acceso de administrador en esos sistemas podría obtener acceso a los datos protegidos si fueran un poco pacientes y solo esperaran a que el usuario inicie sesión. Simplemente registran las solicitudes de red entrantes y capturan las contraseñas del usuario (en cuyo momento pueden descifrar los datos, ya sea a través del sistema o desde un volcado de base de datos). No parece significativamente más seguro que tener una aplicación bien desarrollada en un disco duro cifrado (con copias de seguridad cifradas), donde se realizan estrictos controles de usuario y registro en todos los pasos.