Che cos’è la crittografia dei dati e perché è importante?

La crittografia dei dati è una tecnologia essenziale che garantisce che le informazioni possano essere lette solo dai soggetti autorizzati. Funziona trasformando i dati leggibili in una forma cifrata che può essere decifrata solo con una chiave specifica. Mentre i dati sono archiviati o trasmessi in forma cifrata, sono protetti da accessi non autorizzati; devono essere decifrati solo nel momento in cui vengono effettivamente usati.

Inoltre molti sistemi di crittografia usano una combinazione di crittografia simmetrica e asimmetrica per ottimizzare sicurezza e prestazioni: la crittografia simmetrica usa la stessa chiave per cifrare e decifrare, il che la rende veloce ed efficiente, mentre la crittografia asimmetrica usa una coppia di chiavi (una pubblica e una privata) per garantire che solo il destinatario previsto possa decifrare i dati. Ciò permette di trasmettere i dati in modo sicuro anche su reti non sicure.

Rispetto ai dati non cifrati, esposti a intercettazioni e manipolazioni, i dati cifrati offrono un grado di sicurezza molto più elevato, soprattutto perché possono essere decifrati solo da chi possiede la chiave corretta, il che rende la crittografia una componente essenziale della protezione dei dati moderna. Quando i dati devono solo essere nascosti a determinati utenti, per esempio nei file di log o negli ambienti di test, si usa spesso come integrazione il mascheramento dei dati.

La crittografia simmetrica è un metodo in cui la stessa chiave viene usata sia per cifrare sia per decifrare i dati. Questo tipo di crittografia è noto per la velocità e l’efficienza, perché richiede meno potenza di calcolo della crittografia asimmetrica. La crittografia simmetrica è ideale nelle situazioni in cui grandi quantità di dati devono essere elaborate rapidamente, ma richiede che la chiave sia condivisa in modo sicuro tra le parti coinvolte. Se la chiave viene compromessa, i dati possono diventare accessibili a soggetti non autorizzati.

La crittografia asimmetrica, invece, usa una coppia di chiavi: una chiave pubblica per la cifratura e una chiave privata per la decifratura. Il vantaggio è che la chiave privata non deve mai essere condivisa, il che risolve il problema dello scambio sicuro delle chiavi, ma è anche più onerosa in termini di risorse e più lenta della crittografia simmetrica. La crittografia asimmetrica è spesso usata per lo scambio di chiavi e l’autenticazione delle parti, per esempio nelle firme digitali e nel protocollo TLS, successore di SSL.

Nella pratica si usa spesso una combinazione dei due metodi, in cui la crittografia asimmetrica serve a proteggere lo scambio della chiave simmetrica, che viene poi usata per cifrare i dati veri e propri. Questo approccio ibrido sfrutta i vantaggi di entrambe le tecnologie: la comoda gestione delle chiavi della crittografia asimmetrica e la velocità di quella simmetrica.

La crittografia end-to-end (E2EE) è una tecnologia di sicurezza che garantisce che solo il mittente e il destinatario di un messaggio possano leggerne il contenuto. La tecnologia è sempre più usata nelle app per proteggere la privacy e i dati degli utenti. Alcuni dei principali vantaggi e svantaggi dell’uso della crittografia end-to-end nelle app sono:

• Maggiore privacy: la crittografia end-to-end garantisce che solo le parti coinvolte possano accedere al contenuto di un messaggio. Nemmeno il fornitore dell’app può decifrare i messaggi, il che protegge la privacy degli utenti dalla raccolta di dati e dalla sorveglianza. I metadati, come chi comunica con chi e quando, possono però restare visibili al fornitore.
• Protezione dalle intercettazioni: poiché i dati sono cifrati dal mittente al destinatario, diventa estremamente difficile per hacker o persone non autorizzate intercettare e leggere i messaggi. Ciò rende la E2EE una protezione efficace contro intercettazioni e furto di dati in transito, anche se non può proteggere i messaggi su un dispositivo che sia esso stesso compromesso.
• Integrità e autenticazione: la E2EE garantisce che i messaggi non possano essere modificati durante la trasmissione senza che ciò venga rilevato. Il destinatario riceve quindi il messaggio originale e, se le parti verificano reciprocamente le chiavi, per esempio con i numeri di sicurezza, possono anche essere certe dell’identità l’una dell’altra, il che rafforza la fiducia tra loro.

Nonostante i numerosi vantaggi, l’implementazione della crittografia end-to-end nelle app presenta anche alcuni svantaggi:

• Complessità di implementazione: integrare la E2EE in un’app può essere tecnicamente impegnativo e richiede risorse e competenze considerevoli, motivo per cui di solito si usano protocolli consolidati come il Signal Protocol. Ciò può rappresentare un ostacolo per i team di sviluppo più piccoli o le start-up.
• Funzionalità limitate: alcune funzioni, come la ricerca lato server nei messaggi o il backup, possono essere difficili da implementare con la E2EE, perché i dati sono cifrati e non accessibili ai server.
• Sfide normative: in alcuni paesi possono esistere obblighi di legge di accesso ai dati di comunicazione per finalità di contrasto. La E2EE può rendere difficile soddisfare tali obblighi, il che può creare problemi legali per i fornitori di app.

Nel complesso, la crittografia end-to-end offre una forte protezione dei dati e della privacy degli utenti, ma comporta sfide tecniche e legali che gli sviluppatori devono affrontare. Per molti utenti e aziende, tuttavia, i vantaggi di maggiore sicurezza e privacy valgono l’investimento, il che rende la E2EE una soluzione diffusa nelle app moderne.

Per garantire che la crittografia sia sicura e affidabile, è importante scegliere metodi ben collaudati e implementare più livelli di sicurezza che proteggano da potenziali minacce e vulnerabilità:

• Algoritmo robusto: va scelto un algoritmo di crittografia riconosciuto e testato da esperti di crittografia, come AES (Advanced Encryption Standard) o RSA, preferibilmente in una modalità autenticata come AES-GCM. Questi algoritmi sono stati sottoposti a valutazioni approfondite e sono noti per la loro robustezza; non vanno mai usati algoritmi fatti in casa.
• Lunghezza della chiave: va usata una chiave sufficientemente lunga per prevenire gli attacchi brute force. AES con chiavi a 128 bit è oggi considerato sicuro e le chiavi a 256 bit sono spesso raccomandate per un’elevata sicurezza e una protezione a lungo termine, mentre le chiavi RSA dovrebbero essere di almeno 2048 e preferibilmente 3072 bit.
• Aggiornamenti regolari: le librerie e i software di crittografia vanno mantenuti aggiornati per proteggersi da nuove vulnerabilità e tecniche di attacco. Ciò include l’applicazione di aggiornamenti di sicurezza e patch appena disponibili e la dismissione degli algoritmi non più considerati sicuri.
• Sicurezza dell’implementazione: la crittografia deve essere implementata correttamente nel software e nell’hardware, preferibilmente usando librerie consolidate e le API di crittografia delle piattaforme stesse. Gli errori di implementazione possono causare falle di sicurezza anche con algoritmi robusti.
• Uso di salt e vettori di inizializzazione (IV): nella cifratura vanno usati IV o nonce casuali, così che anche dati identici producano output cifrati diversi, il che rende più difficile per gli aggressori individuare schemi, mentre i salt si usano nell’hashing delle password e nella derivazione di chiavi dalle password.
• Controllo degli accessi e autenticazione: vanno implementati meccanismi robusti di controllo degli accessi e protocolli di autenticazione per garantire che solo gli utenti autorizzati possano accedere ai dati cifrati, e le chiavi vanno archiviate in modo sicuro, per esempio nell’archivio chiavi protetto dall’hardware del dispositivo.
• Audit e test regolari: audit di sicurezza e penetration test regolari aiutano a individuare e correggere potenziali debolezze del sistema di crittografia.

Nel complesso, la combinazione di algoritmi robusti, lunghezza adeguata delle chiavi, aggiornamenti regolari, implementazione corretta, uso di salt e IV, controllo degli accessi e audit regolari contribuisce a mantenere la crittografia sicura e affidabile nel tempo.

La crittografia dei dati è una componente fondamentale della protezione delle informazioni sensibili ed esistono diversi requisiti di legge e standard che le organizzazioni dovrebbero conoscere quando implementano tecnologie di crittografia. Questi requisiti variano in base all’area geografica e al settore, ma tra i più comuni vi sono:

GDPR (Regolamento generale sulla protezione dei dati, RGPD): il GDPR è una normativa completa sulla protezione dei dati che si applica alle organizzazioni che trattano dati personali di persone nell’UE. In base al GDPR, la crittografia è riconosciuta come misura tecnica adeguata per proteggere i dati personali. Le organizzazioni devono garantire che le loro misure siano sufficienti a proteggere i dati da accessi non autorizzati e violazioni; se i dati persi erano adeguatamente cifrati, può non essere necessario comunicare la violazione agli interessati. In Italia l’autorità di controllo è il Garante per la protezione dei dati personali.

HIPAA (Health Insurance Portability and Accountability Act): per le organizzazioni che gestiscono informazioni sanitarie negli Stati Uniti, l’HIPAA è una normativa fondamentale. In base all’HIPAA, la cifratura delle informazioni sanitarie protette (PHI) in archiviazione e in trasmissione è un requisito “addressable”: non è obbligatoria in tutti i casi, ma se non viene usata l’organizzazione deve documentarne il motivo e indicare quali misure di sicurezza equivalenti adotta in alternativa.

PCI DSS (Payment Card Industry Data Security Standard): il PCI DSS è uno standard di settore globale, non una legge, che si applica a tutte le organizzazioni che gestiscono dati di carte di pagamento. Lo standard richiede che i dati delle carte siano cifrati quando vengono trasmessi su reti aperte e pubbliche e che i numeri di carta archiviati siano resi illeggibili, per esempio mediante cifratura. Ciò contribuisce a proteggere le informazioni di pagamento da intercettazioni e abusi.

FISMA (Federal Information Security Management Act): il FISMA si applica alle agenzie federali statunitensi e impone loro di proteggere i sistemi informativi federali dalle minacce. La crittografia è una delle tecnologie che possono essere usate per soddisfare i requisiti di sicurezza delle informazioni del FISMA.

Implementare la crittografia dei dati richiede una conoscenza approfondita dei requisiti di legge e degli standard pertinenti. Le organizzazioni devono garantire che le loro soluzioni di crittografia non solo soddisfino i requisiti tecnici, ma rispettino anche la normativa applicabile, per evitare sanzioni e proteggere efficacemente i dati degli utenti.

L’elenco precedente non è esaustivo e i requisiti applicabili dipendono dal paese, dal settore e dal tipo di dati; è quindi consigliabile ottenere una consulenza legale prima di lanciare un’app che gestisce dati sensibili.

Di solito l’utente non si accorge della crittografia, perché avviene automaticamente in background. I dispositivi e i server moderni dispongono di hardware che rende la crittografia veloce, per cui HTTPS e archiviazione cifrata normalmente non causano ritardi percepibili.

La crittografia può però influire sull’esperienza in altri modi. Con la crittografia end-to-end il servizio stesso non può leggere i dati, per cui funzioni come la ricerca lato server e il recupero delle password dimenticate possono essere limitate. All’utente può essere chiesto di conservare una chiave di recupero. D’altra parte la crittografia offre tranquillità e molti utenti apprezzano poter vedere che i loro dati sono protetti.