MongoDB tiên phong trong việc mở rộng quy mô và bảo mật truy vấn mã hóa để bảo vệ dữ liệu kinh doanh quan trọng.

MongoDB tiên phong trong mã hóa truy vấn giúp bảo vệ dữ liệu quan trọng

Trong hầu hết các loại cơ sở dữ liệu, mã hóa dữ liệu khi đang sử dụng (in-use encryption) luôn là một thách thức lớn về bảo mật và khả năng mở rộng. Trong khi đó, mã hóa dữ liệu khi truyền (in-transit) và khi lưu trữ (at-rest) đã trở thành tiêu chuẩn bắt buộc đối với các dịch vụ đám mây hiện đại.

Tuy nhiên, các truy vấn truyền thống không thể hoạt động trực tiếp trên dữ liệu đã được mã hóa, khiến nhiều tổ chức phải tìm đến các giải pháp phức tạp, tiềm ẩn rủi ro như mã hóa dạng token hoặc sử dụng proxy dạng "hộp đen" – vốn không thực sự mở rộng hiệu quả. Tệ hơn nữa, một số tổ chức thậm chí bỏ qua việc mã hóa hoàn toàn vì những trở ngại này.

Ngay cả khi sử dụng mã hóa, nhiều hệ thống vẫn áp dụng phương pháp quản lý khóa gián tiếp (delegated key), chẳng hạn như mã hóa cột (column encryption), nơi mà cơ sở dữ liệu hoặc quản trị viên (DBA) vẫn có quyền truy cập vào khóa giải mã. Trong một số trường hợp, điều này có thể chấp nhận được, nhưng nó đặt ra câu hỏi quan trọng về mô hình tin cậy và mức độ rủi ro.

Một câu hỏi quan trọng cần đặt ra là: Liệu một DBA, quản trị viên hệ thống hay nhà cung cấp dịch vụ đám mây (bao gồm cả MongoDB) có thực sự cần quyền truy cập vào dữ liệu thô của khách hàng, như số thẻ tín dụng hay số an sinh xã hội không? Có sự khác biệt lớn giữa một dịch vụ "hứa" sẽ không xem dữ liệu, với một dịch vụ áp dụng các biện pháp kỹ thuật để đảm bảo rằng nhân viên của họ không thể xem dữ liệu ở dạng rõ ngay cả khi nó đang được xử lý. Đối với các dữ liệu nhạy cảm như thông tin nhận diện cá nhân (PII) hoặc dữ liệu tài chính, đây là yếu tố quan trọng khi đánh giá rủi ro và quy mô thiệt hại có thể xảy ra nếu một vụ rò rỉ dữ liệu hoặc tấn công xảy ra.

Trong bối cảnh các cuộc tấn công mạng vào dữ liệu doanh nghiệp ngày càng gia tăng, các Giám đốc An ninh Thông tin (CISO) đang tìm kiếm những chiến lược hiệu quả hơn để bảo vệ dữ liệu quan trọng.

Giải pháp từ MongoDB: Queryable Encryption

Nhóm Nghiên cứu Mật mã của MongoDB đã phát triển một giải pháp mang tính đột phá: MongoDB Queryable Encryption – một cơ chế mã hóa tìm kiếm hiệu suất cao, giúp thực hiện truy vấn trên dữ liệu đã được mã hóa mà không làm ảnh hưởng đến tốc độ xử lý.

Nhóm nghiên cứu này do Tiến sĩ Seny Kamara, một nhà khoa học danh tiếng và trưởng nhóm nghiên cứu của MongoDB, dẫn dắt. Nhóm bao gồm các tiến sĩ và kỹ sư chuyên về mật mã hàng đầu, với mục tiêu nâng cao công nghệ mã hóa tìm kiếm và bảo vệ quyền riêng tư, giúp MongoDB trở thành một nền tảng cơ sở dữ liệu an toàn hàng đầu.

MongoDB Queryable Encryption bảo vệ dữ liệu trong toàn bộ vòng đời, cung cấp khả năng bảo mật cao mà vẫn giữ được hiệu suất tối ưu. Dữ liệu nhạy cảm được bảo vệ khi truyền, khi lưu trữ, khi đang sử dụng, trong nhật ký và cả trong bản sao lưu – và chỉ được giải mã ở phía khách hàng. Công nghệ này hỗ trợ các truy vấn tìm kiếm theo điều kiện bằng dấu bằng (equality) và khoảng giá trị (range), với các kiểu truy vấn mở rộng như tìm kiếm tiền tố (prefix), hậu tố (suffix) và chuỗi con (substring) dự kiến sẽ có trong các bản cập nhật sắp tới.

"Không ai làm được như chúng tôi đang làm," theo Kenn White, chuyên gia bảo mật tại MongoDB. "Điều làm nên sự khác biệt là chúng tôi kết hợp các thuật toán mật mã tiêu chuẩn với các kỹ thuật tìm kiếm mã hóa tiên tiến do đội ngũ chuyên gia của chúng tôi phát triển sau nhiều thập kỷ nghiên cứu. Mã nguồn cốt lõi của chúng tôi được cấp phép Apache, công khai và liên tục được đánh giá. Các phương pháp mã hóa tìm kiếm khác được thảo luận trong giới học thuật không thể đáp ứng được nhu cầu thực tế của khách hàng – những hệ thống xử lý hàng triệu hoặc hàng trăm triệu bản ghi với tốc độ tính bằng mili giây. Đây là công nghệ mã hóa đầu cuối thế hệ đầu tiên, được thiết kế đặc biệt để bảo mật dữ liệu khi đang sử dụng trong các hệ thống phân tán quy mô lớn.”

Tại sao các tổ chức tài chính lớn tin dùng MongoDB Queryable Encryption?

Ba trong số năm ngân hàng bán lẻ hàng đầu, ba ngân hàng đầu tư lớn nhất thế giới, hai trong bốn công ty bảo hiểm y tế lớn nhất – và thậm chí cả hệ thống lương hưu quốc gia của một quốc gia châu Âu – đều tin dùng MongoDB để bảo mật dữ liệu của họ.

Điểm khác biệt của Queryable Encryption

MongoDB Queryable Encryption là một công nghệ mã hóa đầu tiên thuộc loại này, giúp doanh nghiệp bảo vệ dữ liệu nhạy cảm ngay cả khi nó đang được truy vấn và sử dụng trong MongoDB. Giải pháp này mang lại:

• Bảo mật dữ liệu mạnh mẽ ở mọi giai đoạn, từ lưu trữ, truyền tải đến sử dụng.
• Tuân thủ quy định pháp lý dễ dàng hơn mà không cần triển khai các giải pháp tùy chỉnh phức tạp.
• Tích hợp đơn giản, không yêu cầu đội ngũ chuyên gia mật mã riêng hay công cụ bên thứ ba phức tạp.

Queryable Encryption hỗ trợ mã hóa tự động – cho phép đọc và ghi dữ liệu mã hóa mà không cần viết thêm mã để mã hóa/giải mã thủ công. Nó cũng hỗ trợ mã hóa rõ ràng (explicit encryption) thông qua thư viện mã hóa của MongoDB drivers.

Công nghệ này không phụ thuộc vào phần cứng tin cậy (trusted hardware) hay enclave, mà chỉ sử dụng các thuật toán mật mã đã được kiểm chứng, giúp đảm bảo khả năng mở rộng và bảo mật tối đa ngay cả khi xử lý dữ liệu lớn trong thời gian thực.

Hiệu suất tối ưu

Dù có một số giải pháp mã hóa truy vấn khác trên thị trường, nhưng điểm vượt trội của Queryable Encryption nằm ở khả năng mở rộng.

"Khách hàng của chúng tôi không chỉ làm việc với vài nghìn bản ghi – họ có 20 triệu, 100 triệu bản ghi, và họ cần kết quả truy vấn trả về trong vòng mili giây," White giải thích. "Khi thiết kế hệ thống này, chúng tôi đặt mục tiêu hàng đầu là cung cấp những truy vấn hiệu suất cao nhất trên dữ liệu mã hóa."

Hệ thống MongoDB được tối ưu hóa cho các thao tác CRUD (Create, Read, Update, Delete) – các giao dịch cốt lõi trong ứng dụng web. Thử nghiệm cho thấy, các truy vấn tìm kiếm mã hóa có hiệu suất gần như tương đương với truy vấn trên dữ liệu thuần. Ngay cả với các truy vấn phức tạp hơn, thời gian phản hồi vẫn chỉ từ 5-7 mili giây.

Đối với các thao tác ghi hàng loạt, độ trễ có thể tăng lên – nhưng điều này đúng cho cả dữ liệu mã hóa lẫn dữ liệu thông thường.

Với những lợi thế về bảo mật, hiệu suất và khả năng mở rộng, MongoDB Queryable Encryption đang định hình lại cách các doanh nghiệp bảo vệ dữ liệu nhạy cảm của mình trong kỷ nguyên số. 🚀