[AWS SCS] CloudHSM

AWS CloudHSM: 고급 암호화 솔루션 이해하기

AWS CloudHSM은 강력한 보안을 제공하는 **하드웨어 보안 모듈(Hardware Security Module)**로, 사용자가 암호화 키를 완전히 제어하고 관리할 수 있도록 설계되었습니다. CloudHSM과 AWS Key Management Service(KMS)의 차이점, 주요 특징, 사용 사례를 정리해 보겠습니다.

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CloudHSM이란?

CloudHSM은 AWS가 제공하는 전용 암호화 하드웨어입니다.
KMS와 달리, CloudHSM에서는 사용자가 모든 암호화 키를 직접 관리하며, AWS는 하드웨어만 제공합니다.

• HSM: Hardware Security Module
  암호화와 키 관리에 최적화된 탬퍼 방지 장치로, 높은 보안성과 독립성을 제공합니다.

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CloudHSM의 주요 특징

1. 사용자 중심 관리
   • 키 생성, 저장, 삭제, 접근 권한 관리 등은 전적으로 사용자의 책임입니다.
   • AWS는 클러스터 생성/삭제와 같은 외부 관리만 지원합니다.
2. 탬퍼 방지 설계
   • HSM 장치는 물리적 침입 시 이를 감지하며, 침입 흔적을 남깁니다.
3. 암호화 지원
   • 대칭키와 비대칭키 암호화를 지원하며, TLS/SSL 오프로드(offloading)에 유용합니다.
   • 디지털 서명 및 해싱 기능도 제공됩니다.
4. 통합 서비스
   • Amazon Redshift와 통합하여 데이터베이스 암호화 및 키 관리를 지원합니다.
   • S3 객체 암호화(SSE-C)에서 사용자 제공 암호화 키를 생성하는 데 사용됩니다.
5. 고가용성
   • 다중 가용 영역(AZ)에 걸쳐 클러스터를 구성하여 데이터의 가용성과 내구성을 보장할 수 있습니다.

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CloudHSM 사용 사례

1. TLS/SSL 오프로드

CloudHSM의 암호화 가속 기능을 활용하여 서버 부하를 줄이고 효율적인 보안을 제공합니다.

2. 데이터베이스 암호화

Amazon Redshift와의 통합으로 대규모 데이터베이스의 암호화를 지원하며, 보안성이 강화됩니다.

3. S3 객체 암호화

사용자 제공 암호화 키를 생성하여 민감한 데이터를 안전하게 저장할 수 있습니다.

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CloudHSM과 KMS의 차이점

하드웨어	단일 테넌트	다중 테넌트
암호화 키 관리	사용자 관리 CMK	AWS 소유 키, 관리 키, 사용자 관리 키
지원 암호화	대칭, 비대칭, 디지털 서명, 해싱	대칭, 비대칭, 디지털 서명
고가용성	다중 AZ에 HSM 장치 필요	내장된 고가용성 지원
무료 등급	없음	있음
보안 인증	FIPS 140-2 Level 3	FIPS 140-2 Level 3
IAM 관리	없음 (내부 사용자 관리 필요)	IAM 지원

항목CloudHSMKMS

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CloudHSM의 고가용성 아키텍처

구조:

• 다중 AZ에 걸쳐 CloudHSM 장치를 배치하여 클러스터를 구성합니다.
• 한 가용 영역이 손실되더라도 다른 영역에서 데이터 접근이 가능합니다.

예시:

1. 두 개의 AZ에 CloudHSM 장치를 배치합니다.
2. 각 장치가 클러스터로 연결되어 데이터의 가용성과 내구성을 보장합니다.

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CloudHSM의 장단점

장점:

• 높은 보안성(탬퍼 방지 설계, 독립적 암호화 키 관리)
• 사용자 맞춤형 암호화 키 관리 가능
• 대칭/비대칭 암호화, TLS/SSL 오프로드 지원

단점:

• AWS의 복구 지원 없음(모든 키와 설정은 사용자 책임)
• 무료 등급 미지원
• IAM 권한 관리 미제공

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결론

AWS CloudHSM은 키 관리와 보안에 있어 독립성을 중요시하는 환경에서 최적의 선택입니다.
사용자는 높은 보안성과 독립성을 확보할 수 있지만, 키 관리 및 유지보수에 대한 책임을 온전히 져야 합니다.