İşlemci, bellek, depolama

Açılış

Kaan bir cuma akşamı İzmir'den Manisa'ya giden trende dizüstü bilgisayarında bir rapor okuyordu. İneceği durak yaklaşınca kapağı kapattı, bilgisayarı çantasına koydu. Pazartesi sabahı Gülay Hanım'a bundan bahsedince, Gülay Hanım bilgisayarı kapatıp kapatmadığını sordu. Kaan kapağı kapattığını söyledi. Gülay Hanım gülümsedi: kapağı kapatmak bilgisayarı kapatmak değildi, uyku moduna almaktı.

Kaan farkı önemsemedi. Diski şifreliydi, bunu ilk gün kurmuşlardı. Gülay Hanım ona bir soru sordu: Disk şifreliyse, bilgisayar uyandığında dosyalarını nasıl açıyor? Şifreyi çözmek için bir anahtar gerekiyordu ve o anahtar uyku sırasında bir yerde bekliyordu.

Kaan o gün şirketin dizüstü bilgisayar politikasında neden "trende, kafede, otelde uyku değil kapatma" diye bir satır olduğunu anladı. Bu ders o satırın arkasındaki şeyi anlatıyor: bilgisayarın üç temel parçası ve veri her birinde ne kadar yaşıyor.

Tek fikir

Bilgisayarda veri üç yerde yaşar: işlemcide bir an, bellekte çalıştığı sürece, depolamada silinene ve çoğu zaman silindikten sonra da. Neyin nerede ne kadar kaldığını bilmeden onu ne doğru koruyabilir ne de doğru yok edebilirsin.

Nasıl çalışır

Modül 1'de neyi koruduğumuzu, kime karşı ve hangi sınırlar içinde koruduğumuzu konuştuk. Modül 2 korumaya çalıştığımız makinenin içine giriyor. Bir telefon, bir dizüstü bilgisayar ya da bir sunucu, dışarıdan birbirine hiç benzemese de aynı üç parçanın etrafında kuruludur.

İşlemci hesap yapan parçadır. Bir programın talimatlarını sırayla okur ve uygular: iki sayıyı toplamak, bir değeri bir yerden başka bir yere taşımak, bir koşulu kontrol etmek. İşlemcinin içinde de çok küçük ve çok hızlı saklama alanları vardır, ama orada duran veri yalnız üzerinde çalışılan anlık değerlerdir ve saniyenin milyarda biri ölçeğinde değişir.

Bellek, çalışan programların ve açık dosyaların durduğu çalışma masasıdır. Bir belgeyi açtığında, bir web sayfasına girdiğinde ya da bir parolayı yazdığında, bunlar o sırada bellekte durur. Bellek hızlıdır ama elektriğe bağlıdır.

Bu "hemen değil" ifadesi bir güvenlik araştırmasının konusu oldu.

Kaan'ın bilgisayarına geri dönelim. Disk şifreliydi. Bilgisayar tamamen kapatıldığında, diskin anahtarı bellekten silinir; bilgisayarı yeniden açan kişi parolayı bilmeden diski okuyamaz. Uyku modunda ise bilgisayar belleği canlı tutar ki hızlı uyanabilsin. Anahtar da bellekte bekler. Şifreleme en güçlü hâlinde kapatılmış bir bilgisayarı korur; uyuyan bir bilgisayarı daha zayıf korur.

Depolama, verinin kalıcı olarak durduğu yerdir: sabit disk, katı hâl sürücüsü, bellek kartı, USB bellek.

Depolamanın güvenlik açısından en önemli özelliği, verinin sandığımızdan uzun yaşamasıdır. Bir dosyayı silmek ya da bir diski biçimlendirmek, çoğu zaman verinin kendisini değil, ona giden yolu siler. Bunun nasıl olduğunu bu modülün üçüncü dersinde dosya sistemini anlatırken ayrıntılı göreceğiz. Bu derste daha büyük soruya bakıyoruz: bir cihazı elden çıkarırken içindeki veriyi nasıl gerçekten yok edersin?

İşlemci ise kendi başına veri saklamasa da güvenliğin dışında değildir. İki bin on sekiz yılının Ocak ayında duyurulan Spectre ve Meltdown adlı zafiyetler, modern işlemcilerin hız kazanmak için kullandığı bir tasarım özelliğinin, bir programın görmemesi gereken bellek alanlarındaki veriyi dolaylı yoldan sızdırabildiğini gösterdi. Ders şuydu: donanım da kusursuz değildir ve işlemcilerin de güncellemeye ihtiyacı vardır. Bu güncellemeler işletim sistemi ve donanım üreticisi tarafından dağıtılır ve modülün yedinci dersinde güncellemenin önemini ayrıca konuşacağız.

Sahada

Savunma

Bu dersin savunması, verinin yaşadığı her yer için ayrı bir soru sormaktır.

Bellek için soru şudur: bu cihaz gözümün önünde değilken belleğinde ne duruyor? Fiziksel erişim riskinin olduğu her yerde, yolculukta, ortak alanlarda, otelde, bilgisayarı uyku yerine tamamen kapatmak, bellekteki anahtarların silinmesini sağlar. Disk şifrelemesini açılışta ayrı bir parola ya da PIN isteyecek biçimde kurmak, kapalı cihaz ele geçse bile anahtarın bellekte değil, sahibinin aklında kalmasını sağlar. Ekran kilidi ise uyanık bir cihazda ilk savunma hattıdır.

Depolama için soru şudur: bu veri burada olmasa da olur mu, ve bu cihaz bir gün elimden çıkarsa ne olacak? İlk olarak bütün kalıcı depolama şifrelenir: dizüstü bilgisayarlar, telefonlar, USB bellekler. Şifreli bir ortamda veriyi yok etmenin en hızlı yolu anahtarı yok etmektir; telefonların fabrika ayarlarına dönüşü bu yüzden işe yarar. İkinci olarak elden çıkarma bir süreç olarak tanımlanır: hangi cihaz hangi yöntemle temizlenir, kim yapar, nasıl kaydedilir. Defne Hanım'ın tutanağı bu sürecin kaydıdır ve güvenlik defterinin değişiklik günlüğünde yer almalıdır.

İşlemci için soru şudur: işlemcim ve donanım yazılımım güncel mi? İşlemci zafiyetleri işletim sistemi güncellemeleriyle ve donanım üreticisinin yazılım güncellemeleriyle kapatılır. Bu güncellemeler bazen performansa dokunur; Bora'nın yaptığı gibi önce riske göre sıralamak, güncellemeyi tamamen ertelemekten daha iyidir.

Son olarak verinin yaşam süresini kısaltmak da bir savunmadır. Gerekmeyen veriyi hiç saklamamak, saklananı belirli bir sürenin sonunda silmek, hem sızıntı hem elden çıkarma riskini birlikte küçültür.

Uygulama

Bu uygulamada kendi cihazlarının uyku ve şifreleme ayarlarına bakacaksın. Bütün adımlar senin cihazında ve hiçbir veriyi silmeden yapılır.

Envanterinde artık kullanmadığın, bir çekmecede duran eski bir telefon, disk ya da USB bellek varsa onu da listeye ekle ve yanına "elden çıkarılacak" notu koy. Onu nasıl temizleyeceğine şimdi karar vermek zorunda değilsin; ama içinde ne olduğunu ve şifreli olup olmadığını biliyorsan yaz.

Defter: Envanterdeki her cihazın yanında "şifreli: evet ya da hayır" ve "kapak kapanınca: uyku ya da kapanma" notu; kendi kapatma kuralın; çekmecedeki eski cihazların "elden çıkarılacak" listesi; değişiklik günlüğüne bugünün satırı.

Hata köşesi

Etik ve sınırlar

Bu derste bellekte duran verinin fiziksel erişimle ele geçirilebileceğini öğrendin; bunu kendi cihazını korumak için kullanırsın. Başkasının bilgisayarına, telefonuna ya da diskine sahibinin izni olmadan erişip içindeki veriye ulaşmaya çalışmak, cihaz masada açık bırakılmış olsa bile, sahibinin yetkisini çiğnemektir. Bir de ikinci el sorumluluğu var: satın aldığın ya da sana verilen bir cihazda önceki sahibinden kalmış veri bulursan ona bakmaz, kopyalamaz ve mümkünse önceki sahibine haber verirsin. Bir kurumdan cihaz elden çıkarırken ise temizleme kararı senin değil, verinin sahibi olan kurumun ve onun yetkilendirdiği kişinin kararıdır; o yetki olmadan bir diski ne silersin ne de dışarı çıkarırsın.

Kapanış

1. Veri işlemcide bir an, uçucu bellekte cihaz çalıştığı sürece, kalıcı depolamada ise silindikten sonra da yaşayabilir; her biri için koruma ayrı sorulur.
2. Bellek elektrik kesildikten sonra içeriğini kısa süre korur; fiziksel erişim riskinde uyku yerine tamamen kapatmak ve açılışta parola isteyen disk şifrelemesi anahtarı korur.
3. Elden çıkarılan ortamlardaki veri biçimlendirmeyle değil, şifreleme anahtarını yok ederek, bir temizleme rehberindeki yöntemlerle ya da fiziksel imhayla yok edilir.

Üç soru

1. Disk şifrelemesi açık bir dizüstü bilgisayar neden uyku modundayken kapalıyken olduğundan daha az korunur?
2. Bir büro eski bilgisayarlarını satmadan önce yalnız biçimlendirmekle yetinirse hangi risk kalır ve doğru süreç nedir?
3. Bir telefonu fabrika ayarlarına döndürmenin eski veriyi okunamaz kılmasının mekanizması nedir?

Yanıtlar

1. Diskin şifresini çözmek için gereken anahtar, bilgisayar çalışırken ve uyurken bellekte durur. Uyku modunda bellek canlı tutulduğu için anahtar da orada bekler ve fiziksel erişimi olan biri için hedef olabilir. Tamamen kapatıldığında anahtar bellekten silinir ve açılışta parola istenmeden diske ulaşılamaz.
2. Biçimlendirme çoğu zaman yalnız dosyalara giden yolu siler; verinin kendisi diskte kalır ve geri getirilebilir. Müşteri verisi taşıyan diskler için doğru süreç, verinin hassasiyetine göre bir temizleme yöntemi seçmek, örneğin arındırma, bunun yapılamadığı diskleri fiziksel olarak imha etmek ve her cihaz için yapılan işlemi kayda geçirmektir.
3. Modern telefonların depolaması şifrelidir ve veriyi okumak için bir anahtar gerekir. Fabrika ayarlarına dönüş bu anahtarı yok eder; anahtar olmadan eski veri diskte dursa bile okunamaz. Bu, şifreli ortamlarda kullanılan anahtarı yok ederek silme yaklaşımıdır.

Sonraki derse köprü

Bu derste veriyi bir bütün olarak, nerede durduğuna göre konuştuk. Ama bellekte de diskte de veri aslında bir dizi sayıdan ibarettir; bir fotoğraf, bir parola ve bir program aynı sıfırlar ve birlerle yazılır. Sıradaki ders bitler ve baytlar dersi: ikili sistem, metnin ve dosyaların sayıyla nasıl temsil edildiği ve güvenlik araçlarının sık kullandığı onaltılık gösterim.