Datos [1] en uso es un término de tecnología de la información que se refiere a datos activos que se almacenan en un estado digital no persistente, generalmente en la memoria de acceso aleatorio (RAM) de la computadora, cachés de la CPU o registros de la CPU .
En 1996, el científico de datos de Scranton, PA Daniel Allen propuso "Datos en uso" como complemento a los términos "datos en tránsito" y "datos en reposo" , que juntos definen los tres estados de los datos digitales .
Los datos en uso se refieren a los datos que se encuentran en la memoria de la computadora. Algunos proveedores de software como servicio (SaaS) en la nube se refieren a los datos en uso como cualquier dato que las aplicaciones estén procesando en ese momento, mientras se utilizan la CPU y la memoria. [2]
Debido a su naturaleza, los datos en uso son una preocupación cada vez mayor para las empresas, las agencias gubernamentales y otras instituciones. Los datos en uso, o memoria, pueden contener datos confidenciales, incluidos certificados digitales, claves de cifrado, propiedad intelectual (algoritmos de software, datos de diseño) e información de identificación personal . Poner en peligro los datos en uso permite el acceso a datos cifrados en reposo y a datos en movimiento. Por ejemplo, alguien con acceso a la memoria de acceso aleatorio puede analizar esa memoria para localizar la clave de cifrado de los datos en reposo. Una vez que haya obtenido esa clave de cifrado, puede descifrar los datos cifrados en reposo. Las amenazas a los datos en uso pueden presentarse en forma de ataques de arranque en frío , dispositivos de hardware maliciosos, rootkits y bootkits.
El cifrado, que impide la visibilidad de los datos en caso de acceso no autorizado o robo, se utiliza comúnmente para proteger los datos en movimiento y los datos en reposo y se reconoce cada vez más como un método óptimo para proteger los datos en uso.
Se han realizado múltiples proyectos para cifrar la memoria. Los sistemas Microsoft Xbox están diseñados para proporcionar cifrado de memoria y la empresa PrivateCore actualmente tiene un producto de software comercial vCage para proporcionar certificación junto con cifrado de memoria completo para servidores x86. [3] Se han publicado varios artículos que destacan la disponibilidad de procesadores ARM y x86 con seguridad mejorada. [1] [4] En ese trabajo, se utiliza un procesador ARM Cortex-A8 como sustrato sobre el que se construye una solución de cifrado de memoria completo. Los segmentos de proceso (por ejemplo, pila, código o montón) se pueden cifrar individualmente o en composición. Este trabajo marca la primera implementación de cifrado de memoria completo en un procesador móvil de uso general. El sistema proporciona tanto confidencialidad como protección de integridad del código y los datos que se cifran en todas partes fuera del límite de la CPU.
Para los sistemas x86, AMD tiene una función de cifrado de memoria segura (SME) introducida en 2017 con Epyc . [5] Intel ha prometido ofrecer su función de cifrado de memoria total (TME) en una próxima CPU. [6] [7]
Los parches del núcleo del sistema operativo, como TRESOR y Loop-Amnesia, modifican el sistema operativo para que los registros de la CPU se puedan utilizar para almacenar claves de cifrado y evitar mantenerlas en la RAM. Si bien este enfoque no es de uso general y no protege todos los datos en uso, sí protege contra ataques de arranque en frío. Las claves de cifrado se almacenan dentro de la CPU en lugar de en la RAM, de modo que las claves de cifrado de los datos en reposo estén protegidas contra ataques que puedan comprometer las claves de cifrado en la memoria.
Los enclaves permiten proteger un “enclave” con cifrado en la RAM, de modo que los datos del enclave se cifran mientras están en la RAM, pero están disponibles como texto sin cifrar dentro de la CPU y la memoria caché de la CPU. Intel Corporation ha introducido el concepto de “enclaves” como parte de sus extensiones Software Guard . Intel reveló una arquitectura que combina software y hardware de CPU en documentos técnicos publicados en 2013. [8]
Varias herramientas criptográficas, entre ellas el cómputo multipartito seguro y el cifrado homomórfico , permiten el cómputo privado de datos en sistemas no confiables. Los datos en uso pueden manipularse mientras están cifrados y nunca quedan expuestos al sistema que realiza el procesamiento.