Ποια είναι τα μειονεκτήματα της τοποθέτησης της λειτουργίας κρυπτογράφησης στο επίπεδο εφαρμογής;

Η τοποθέτηση λειτουργιών κρυπτογράφησης αποκλειστικά στο στρώμα εφαρμογής, αντί να αξιοποιήσει τα πρωτόκολλα δικτύου χαμηλότερου επιπέδου όπως το TLS/SSL, έχει αρκετά σημαντικά μειονεκτήματα:

* Αυξημένη πολυπλοκότητα και συντήρηση ανάπτυξης: Ο προγραμματιστής εφαρμογών πρέπει να χειρίζεται όλες τις πτυχές της κρυπτογράφησης, συμπεριλαμβανομένης της διαχείρισης βασικών, της επιλογής των κατάλληλων αλγορίθμων και των τρόπων λειτουργίας, της διαχείρισης της επένδυσης και της αντιμετώπισης πιθανών τρωτών σημείων. Αυτό προσθέτει σημαντική πολυπλοκότητα στην κώδικα της εφαρμογής, αυξάνοντας το χρόνο ανάπτυξης, το κόστος και το δυναμικό για σφάλματα που οδηγούν σε ελαττώματα ασφαλείας. Η διατήρηση της ασφαλούς κρυπτογράφησης σε διάφορες πλατφόρμες και εκδόσεις γίνεται μια σημαντική επιχείρηση.

* Υψηλότερη επικάλυψη και επίδραση: Η κρυπτογράφηση επιπέδου εφαρμογής προσθέτει την επεξεργασία επιβάρυνσης σε κάθε μήνυμα. Αυτό μπορεί να είναι σημαντικό, ειδικά με μεγάλα σύνολα δεδομένων ή εφαρμογές υψηλής κυκλοφορίας, οδηγώντας σε βραδύτερη απόδοση και αυξημένη κατανάλωση πόρων (CPU και μνήμη). Η κρυπτογράφηση χαμηλότερου επιπέδου επωφελείται συχνά από την επιτάχυνση του υλικού, την οποία η κρυπτογράφηση του επιπέδου εφαρμογής γενικά στερείται.

* δύσκολη διαλειτουργικότητα: Εάν οι πολλαπλές εφαρμογές πρέπει να επικοινωνούν με ασφάλεια, πρέπει όλοι να συμφωνήσουν στον ίδιο αλγόριθμο κρυπτογράφησης, τρόπου και βασικών διαχείρισης. Η έλλειψη τυποποίησης καθιστά δύσκολη τη διαλειτουργικότητα και συχνά εμποδίζει την απρόσκοπτη ενσωμάτωση με άλλα συστήματα.

* Έλλειψη ελέγχου ταυτότητας και ακεραιότητας: Ενώ η κρυπτογράφηση παρέχει εμπιστευτικότητα, δεν εγγυάται εγγενώς την αυθεντικότητα ή την ακεραιότητα. Η κρυπτογράφηση στρώματος εφαρμογής απαιτεί συχνά πρόσθετους μηχανισμούς (π.χ. ψηφιακές υπογραφές, κωδικούς ελέγχου ταυτότητας μηνυμάτων) για να επαληθεύσετε την ταυτότητα του αποστολέα και να διασφαλίσετε ότι τα δεδομένα δεν έχουν παραβιαστεί. Η εφαρμογή αυτών σωστά και με ασφάλεια είναι προκλητική.

* ευπάθεια στις επιθέσεις: Η ακατάλληλη εφαρμογή κρυπτογράφησης επιπέδου εφαρμογής μπορεί να εισαγάγει διάφορα τρωτά σημεία. Τα σφάλματα στον προσαρμοσμένο κώδικα κρυπτογράφησης μπορούν να δημιουργήσουν εκμεταλλεύσιμες αδυναμίες. Επιπλέον, χωρίς κατάλληλες πρακτικές διαχείρισης βασικών, θα μπορούσαν να διακυβευτούν τα κλειδιά, καθιστώντας την κρυπτογράφηση άχρηστη. Η εκμετάλλευση τέτοιων τρωτών σημείων μπορεί να είναι ευκολότερη εάν η κρυπτογράφηση δεν είναι καλά ετοιμασμένη όπως τα καθιερωμένα πρωτόκολλα.

* Έλλειψη εμπιστευτικότητας για υποκείμενα πρωτόκολλα: Η κρυπτογράφηση μόνο στο στρώμα εφαρμογής αφήνει τα υποκείμενα πρωτόκολλα δικτύου (IP, TCP) σε καθαρό κείμενο. Αυτό σημαίνει ότι τα μεταδεδομένα, όπως οι διευθύνσεις IP προέλευσης και προορισμού, οι αριθμοί θύρας και τα μεγέθη πακέτων εξακολουθούν να εκτίθενται, ενδεχομένως αποκαλύπτοντας πληροφορίες σχετικά με τα πρότυπα επικοινωνίας.

* Επαναπροσαρμογή του τροχού: Η ασφαλής εφαρμογή της κρυπτογράφησης είναι απίστευτα περίπλοκη. Η βασιζόμενη σε καθιερωμένα και καλά επισημασμένα πρωτόκολλα όπως το TLS/SSL μειώνει σημαντικά τον κίνδυνο σφαλμάτων και ευπάθειας σε σύγκριση με την προσαρμοσμένη εφαρμογή. Αυτά τα πρωτόκολλα επωφελούνται από εκτεταμένο έλεγχο και βελτιώσεις με την πάροδο του χρόνου.

Συνοπτικά, ενώ η κρυπτογράφηση των επιπέδων εφαρμογών * μπορεί να είναι κατάλληλη για πολύ συγκεκριμένα σενάρια χαμηλής ασφάλειας, γενικά δεν συνιστάται για τις περισσότερες εφαρμογές λόγω των σημαντικών κινδύνων ασφάλειας και απόδοσης. Η χρήση τυποποιημένων μηχανισμών κρυπτογράφησης χαμηλότερου επιπέδου είναι η πολύ ανώτερη προσέγγιση.