在虚拟化和 IT 基础设施的动态世界中，安全性至关重要。随着虚拟化技术继续在数据中心发挥重要作用，虚拟设备安全性变得越来越重要。OVA 和 OVF 的签名是此安全性的重要组成部分。当我们在深入探讨 OVA 和 OVF 签名的世界时，我们将探讨这种关键安全实践的内容、原因和方式。

什么是OVA和OVF？

在我们深入探讨 OVA 和 OVF 文件签名的重要性之前，让我们先了解一下 OVA 和 OVF 是什么，以便更轻松地理解这一点。

OVA（开放虚拟化设备）

OVF 是一种用于打包和分发虚拟机的开放标准。与 OVA 不同，OVF 不是单个文件，而是一组描述虚拟机配置、虚拟磁盘和其他相关信息的文件。

OVF（开放虚拟化格式）

OVF 是一种用于打包和分发虚拟机的开放标准。与 OVA 不同，OVF 不是单个文件，而是一组描述虚拟机配置、虚拟磁盘和其他相关信息的文件。

OVA 和 OVF 签名的必要性

1. 确保真实性

   OVA 和 OVF 签名的首要需求是保证虚拟设备的真实性。在虚拟设备可以从各种来源分发的世界中，确保您正在部署的内容真正来自所声明的来源至关重要。如果没有正确的签名，就无法验证虚拟设备的来源。这种缺乏真实性可能会导致多种安全风险：

• 中间人攻击

  攻击者可以在下载过程中拦截虚拟设备并将其替换为恶意版本。OVA 和 OVF 签名允许用户验证设备的真实性，有助于防止此类攻击。

  
  

• 网络钓鱼和欺骗

  恶意实体可能会创建模仿合法设备的虚假虚拟设备，诱骗用户部署它们。通过签名，用户可以区分正品和假冒包裹。

  
  

2. 防止未经授权的修改

   OVA 和 OVF 签名可确保虚拟设备自最初由受信任实体签名以来未被以任何方式篡改或更改。这一点至关重要，因为如果没有这样的保证，攻击者可能会修改虚拟设备以引入漏洞、后门或恶意代码。未经授权的修改可能会导致各种安全问题：

• 数据泄露

  如果攻击者可以修改虚拟设备以泄露敏感数据，您的组织可能会遭受严重的数据泄露。

  
  

• 服务中断

  未经授权的更改可能会导致系统不稳定，从而导致服务中断和停机。

  
  

• 恶意软件感染

  攻击者可能会将恶意软件插入到被篡改的虚拟设备中，从而损害整个 IT 环境的完整性。

  
  

3. 防范恶意软件

   恶意软件可以通过看似无害的虚拟设备渗透到您的基础设施中。通过签署 OVA 和 OVF 文件，您可以针对恶意软件注入添加额外的防御层。以下是 OVA 和 OVF 签名如何实现这种保护：

• 恶意软件检测

  当虚拟设备被签名时，它会创建一个代表其原始可信状态的基线。对设备的任何更改都会使签名无效，从而表明存在潜在的妥协。

  
  

• 无恶意软件保证

  用户可以确信他们部署的虚拟设备没有受到恶意软件的损害，从而降低了在整个网络中传播感染的风险。

  
  

• 主动安全

  OVA 和 OVF 签名是一种主动的安全方法，允许组织在潜在威胁成为关键问题之前识别并解决它们。

  
  

4. 监管合规性

   许多行业和组织都受到严格的安全和合规性要求的约束。OVA 和 OVF 签名通过提供可验证的信任轨迹来帮助履行这些义务。合规性法规通常要求以下内容：

• 数据的完整性

  法规经常要求组织确保数据和软件组件的完整性。OVA 和 OVF 签名有助于维护虚拟设备的完整性，表明对这些法规的遵守。

  
  

• 审计和问责

  合规性标准可能要求组织维护审计跟踪，证明虚拟设备的真实性和来源。OVA 和 OVF 签名简化了此过程。

  
  

• 数据隐私

  保护敏感数据是合规性标准的常见要求。OVA 和 OVF 签名有助于防止未经授权的访问或数据泄露，从而确保虚拟设备不会损害数据隐私。

  
  

建立信任链

构建信任链是一个细致的过程，涉及可信实体的选择和管理、安全密钥管理、合规性和审计。该链的强度直接影响您对数字签名资产（例如 OVA 和 OVF 文件）的信任程度。

1. 证书颁发机构 (CA)

   证书颁发机构是负责颁发数字证书的受信任的第三方实体。这些证书将公钥链接到实体，确认该实体就是他们声称的那个人。在 OVA 和 OVF 签名的背景下，CA 发挥着关键作用。考虑因素包括：

• 选择可信 CA

  CA 应遵守严格的验证和合规标准以保持可信度。他们必须确保向其颁发证书的实体是合法的并满足某些安全和身份标准。

  
  

• 验证和合规性

  CA 应遵守严格的验证和合规标准以保持可信度。他们必须确保向其颁发证书的实体是合法的并满足某些安全和身份标准。

  
  

2. 信任之根

   信任根是信任链层次结构中最高级别的信任。它充当最终的权威，所有的信任都源于此。关于信任根的考虑因素包括：

• 根CA的安全

  必须安全地维护根 CA。根 CA 的任何妥协都会破坏整个链的信任。应采取物理和数字安全措施来保护根 CA。

  
  

• 地理分布

  为了进一步增强安全性，组织可以使用多个地理分布的根 CA。这可以提供冗余并防止单点故障。

  
  

3. 中级 CA

   中间 CA 是弥合信任根和最终实体证书之间差距的实体。他们代表根 CA 颁发证书。考虑因素包括：

• 安全通讯

  根 CA 和中间 CA 之间的通信必须安全，以防止证书传输过程中出现任何潜在的安全隐患。

  
  

• 范围有限

  中间 CA 通常为特定用例或域颁发证书。确保中间CA的范围有限有助于控制链的整体安全性。

  
  

• 定期审核

  定期审核中间 CA 有助于维持信任。组织应定期验证这些 CA 是否遵守安全和合规标准。

  
  

4. 最终实体证书

   最终实体证书是颁发给签署 OVA 和 OVF 文件等数字资产的实际实体的证书。这些证书构成了验证虚拟设备的真实性和完整性的基础。最终实体证书的注意事项包括：

• 密钥对安全

  最终实体必须安全地生成并存储其公钥-私钥对。用于签名的私钥必须受到良好的保护。揽阁信息提供的Thales Luna Network HSM已经广泛的被大量客户使用于加密密钥的保护，Luna Network HSM的安全性已经被国际权威机构进行了认证和评级，是全球为数不多同时拥有FIPS 140-2 Level 2和CC EAL 4+两项认证的产品。近期Luna HSM即将获得NIST颁发的FIPS 140-3认证！

  
  

• 证书更新

  证书的有效期是有限的，需要定期更新。更新必须是一个组织良好的过程，以避免信任差距。

  
  

• 审计与合规

  最终实体证书持有者应确保遵守安全和合规标准。可能需要进行审计以维持其在链中的合法性。

  
  

5. 验证和信任路径

   数字签名资产（例如虚拟设备）的接收者使用信任链来验证资产的真实性和完整性。验证过程遵循以下步骤：

• 获取公钥

  接收者获得签署资产的实体的公钥。该公钥是最终实体证书的一部分。

  
  

• 检查签名

  接收者使用获得的公钥验证资产上的数字签名。

  
  

• 遍历链条

  如果签名有效，接收者的系统将沿着信任路径追溯到信任根，以确保链中的每个证书都是有效的。

  
  

• 根信任

  一旦成功通过信任路径，接收者就对数字资产的真实性和完整性充满信心。

  
  

挑战和考虑因素

虽然 OVA 和 OVF 签名提供了强大的安全性，但了解某些挑战和注意事项也很重要：

1. 密钥管理

   管理加密密钥是 OVA 和 OVF 签名领域的一项基本挑战。密钥的安全生成、存储和分发至关重要。原因如下：

• 密钥安全

  用于签署虚拟设备的私钥必须保持高度安全。私钥的任何泄露都可能导致未经授权的签名和修改。

  
  

• 密钥轮换

  定期轮换密钥是一种良好的安全实践。然而，密钥轮换可能很复杂，尤其是在大规模环境中。管理员必须确保旧密钥安全退役，并有效分发新密钥。

  
  

• 密钥恢复

  如果发生密钥丢失或泄露，必须制定密钥恢复计划。如果没有恢复计划，使用丢失的密钥签名的数据或虚拟设备可能无法访问。

  
  

Thales Luna Network HSM可提供密钥全生命周期管理的所有功能和能力，并且其特有的密钥备份设备Luna Backup HSM也拥有FIPS的安全认证。




2. 撤销

   在发生密钥泄露或其他安全事件时，撤销密钥或证书的能力至关重要。为了确保虚拟设备的持续可信性，撤销机制是必要的。考虑因素包括：

• 及时撤销

  一旦证书被泄露，必须及时吊销。延迟撤销可能会使系统面临漏洞。

  
  

• CRL 和 OCSP

  吊销信息通常通过证书吊销列表 (CRL)和在线证书状态协议 (OCSP) 进行管理。必须有效维护这些机制，以确保撤销的证书得到依赖方的认可。

  
  

• 高效沟通

  撤销过程必须有效地传达给所有相关方，以防止使用受损的证书或密钥。

  
  

3. 信任之根

   信任根通常由证书颁发机构 (CA) 管理，是证书层次结构中的最高级别。它是信任链的基础。与信任根相关的考虑因素包括：

• 根可信度

  根 CA 的可信度至关重要。如果根 CA 受到损害，则建立在其上的整个信任链都将面临风险。组织必须仔细选择和监控根 CA。

  
  

• 分布式根

  在某些情况下，依赖单个根 CA 可能存在风险。组织可以考虑使用多个地理分布的根 CA 来增强安全性。

  
  

4. 可用性

   平衡安全性与可用性是一个挑战。过多的安全措施可能会使用户体验变得复杂和令人沮丧。这方面的考虑因素包括：

• 用户友好的界面

  实施用户友好的工具和界面来管理证书和验证签名可以帮助缓解可用性挑战。如果过程过于复杂，用户可能会想绕过安全措施。

  
  

• 自动化流程

  尽可能自动化证书管理和签名验证流程，以减轻用户和管理员的负担。

  
  

5. 标准化

   OVA和OVF签名过程应遵循标准化协议和格式，以确保互操作性和兼容性。这包括：

• 互操作性

  确保使用一种工具或平台签名的 OVA 和 OVF 文件可以由其他工具或平台验证，从而促进跨平台兼容性。

  
  

• 标准格式

  遵守标准格式和协议有助于一致实施 OVA 和 OVF 签名实践。

  
  

• 跨平台支持

  确保 OVA 和 OVF 签名工具与各种虚拟化平台、操作系统和证书颁发机构兼容。

  
  

6. 资源开销

   实施 OVA 和 OVF 签名会增加一定程度的资源开销。这方面的考虑因素包括：

• 计算资源

  签名和验证的过程可能会占用大量资源，尤其是在大规模环境中。确保系统有足够的计算资源来处理负载至关重要。

  
  

• 时间和延迟

  签名和验证过程可能会带来延迟。在时间敏感的环境中，需要最大限度地减少这种延迟以避免性能问题。

  
  

• 存储和带宽

  由于添加了签名数据，签名的虚拟设备可能具有较大的文件大小。确保有足够的存储和带宽可用于分发和部署。

欢迎您联系揽阁信息，获取更多相关资料。和我们讨论您的实际业务需求，您将免费获得您的定制化解决方案！

揽阁信息可提供的部分安全产品和解决方案信息

联系揽阁信息，您可以获取到更多满足全球合规性要求的信息安全产品资料，以及相关的整体解决方案的相关资料。如：

• 数据库访问控制：揽阁LGPAC系统

• 通用HSM：Luna HSM、ProtectServer HSM

• 支付HSM：payShield 10K

• KMS产品：CipherTrust Manager、Vormetric、KeySecure

• 数据保护：应用层数据加密、数据库加密、令牌化（Tokenization）、透明加密

• 网络传输加密：Thales High Speed Encryption（HSE）

• 身份认证：STA、SAS、USB令牌、智能卡、OTP令牌、手机令牌、虚拟智能卡、FIDO2、读卡器

您还可以得到揽阁信息所提供的优质服务。

揽阁信息 · 值得您信赖的信息安全顾问！

相关阅读

• Luna HSM v7.8.4 和 Luna HSM Universal Client v10.7 现已推出

• 经验教训：2023年全球网络安全的五个要点

• 简化密钥和证书的审核和修复

• 揭示PKI动态：全球各地区技术趋势和监管见解

• 适合每位居民的欧盟数字身份钱包：利用HSM和开放标准SSCD