Mengenal Confidential Computing, Cara Baru Lindungi Data di Cloud

Di era ketika perusahaan semakin bergantung pada layanan cloud, perlindungan data tidak cukup hanya dilakukan saat data disimpan atau dikirim. Ada satu tahap yang kerap luput dari perhatian, yakni ketika data sedang diproses oleh komputer. Pada tahap inilah confidential computing hadir sebagai teknologi yang dirancang untuk memberikan lapisan keamanan tambahan.

Confidential computing memungkinkan data sensitif tetap terlindungi ketika sedang digunakan oleh aplikasi. Teknologi ini memanfaatkan lingkungan pemrosesan khusus yang disebut Trusted Execution Environment (TEE) untuk mengisolasi data dan kode program dari bagian lain dalam sistem.

Dengan pendekatan tersebut, data yang sedang diproses dapat tetap terlindungi bahkan dari sistem operasi, hypervisor, hingga penyedia layanan cloud. Lantas, bagaimana sebenarnya confidential computing bekerja dan mengapa teknologi ini semakin penting?

Apa Itu Confidential Computing?

Secara sederhana, confidential computing adalah teknologi keamanan cloud yang melindungi data ketika sedang diproses. Teknologi ini melengkapi metode enkripsi yang selama ini digunakan untuk mengamankan data ketika disimpan maupun ketika dikirim melalui jaringan.

Dalam sistem komputasi tradisional, data yang akan diproses oleh aplikasi biasanya harus berada dalam kondisi tidak terenkripsi di memori komputer. Kondisi tersebut diperlukan agar prosesor dapat membaca dan mengolah data.

Masalahnya, data yang berada dalam kondisi terbuka di memori berpotensi menjadi sasaran serangan. Jika penyerang berhasil mendapatkan akses tertentu ke sistem, misalnya melalui celah keamanan atau hak akses administrator, data yang sedang diproses dapat berisiko terekspos.

Confidential computing mencoba mengatasi persoalan tersebut dengan menempatkan data dan kode program yang sensitif di dalam lingkungan eksekusi yang terlindungi. Lingkungan tersebut disebut Trusted Execution Environment atau TEE. TEE dapat dibayangkan sebagai ruang khusus di dalam prosesor yang dirancang agar hanya kode yang telah diizinkan yang dapat mengakses data di dalamnya.

Data yang berada di dalam enclave tersebut tidak dapat dengan mudah diakses oleh komponen lain dalam sistem. Bahkan penyedia layanan cloud yang menyediakan infrastruktur tempat aplikasi berjalan tidak seharusnya dapat melihat isi data yang sedang diproses di dalam enclave.

Melengkapi Enkripsi Data

Untuk memahami pentingnya confidential computing, kita perlu mengenal tiga kondisi utama data dalam sistem komputer, yakni data at rest, data in transit, dan data in use.

Data at rest adalah data yang sedang disimpan. Contohnya adalah informasi pelanggan yang tersimpan dalam database, file yang berada di server, atau data yang disimpan di pusat data. Enkripsi biasanya digunakan untuk melindungi data dalam kondisi ini.

Sementara itu, data in transit adalah data yang sedang berpindah dari satu sistem ke sistem lainnya. Misalnya, ketika informasi dikirim melalui jaringan internet dari perangkat pengguna menuju server. Enkripsi jaringan digunakan untuk membantu menjaga keamanan data selama perjalanan.

Persoalannya muncul pada kondisi ketiga, yaitu data in use.

Data in use merupakan data yang sedang digunakan atau diproses oleh aplikasi. Dalam banyak sistem, data harus didekripsi terlebih dahulu agar prosesor dapat mengolahnya.

Pada saat itulah data dapat menjadi lebih rentan.

Confidential computing hadir untuk memberikan perlindungan pada tahap tersebut. Dengan demikian, perlindungan data tidak hanya berfokus pada saat data disimpan dan dikirim, tetapi juga ketika data sedang diproses. Konsepnya dapat digambarkan secara sederhana: enkripsi melindungi data ketika berada di tempat penyimpanan dan ketika bergerak melalui jaringan, sedangkan confidential computing memberikan perlindungan tambahan ketika data sedang digunakan.

Bagaimana Cara Kerja Confidential Computing?

Teknologi ini menggunakan Trusted Execution Environment (TEE) yang berbasis perangkat keras. TEE merupakan lingkungan pemrosesan yang terisolasi di dalam CPU.

Di dalam lingkungan tersebut, data sensitif dan kode program yang digunakan untuk mengolahnya dapat ditempatkan secara terpisah dari bagian lain sistem. TEE dilindungi menggunakan mekanisme keamanan berbasis perangkat keras, termasuk kunci enkripsi. Kunci tersebut tidak tersedia secara bebas bagi semua komponen komputer.

Ada pula mekanisme yang disebut attestation. Secara sederhana, attestation digunakan untuk memastikan bahwa lingkungan dan kode yang meminta akses memang memenuhi persyaratan keamanan yang telah ditentukan. Jika kode yang tidak memiliki izin mencoba mengakses data atau kunci enkripsi, sistem dapat menolak permintaan tersebut.

Hal serupa dapat terjadi ketika kode yang seharusnya memiliki izin telah diubah atau mengalami kompromi. Dalam kondisi seperti ini, TEE dapat menolak akses dan menghentikan proses komputasi untuk mencegah data digunakan oleh pihak yang tidak berwenang.

Dengan mekanisme tersebut, data sensitif dapat tetap berada dalam kondisi terlindungi di memori sampai aplikasi yang berwenang meminta TEE untuk mendekripsinya dan melakukan pemrosesan. Yang menarik, meskipun data harus berada dalam kondisi terdekripsi selama proses komputasi, isi data tersebut tetap diisolasi dari komponen lain di luar TEE.

Artinya, sistem operasi dan hypervisor pada mesin virtual tidak dapat secara langsung melihat isi data yang sedang diproses di dalam enclave. Hal ini juga memberikan perlindungan tambahan terhadap akses dari pihak yang mengelola infrastruktur cloud.

Mengapa Confidential Computing Penting?

Penggunaan layanan cloud membuat perusahaan tidak selalu memiliki kendali langsung atas seluruh infrastruktur fisik yang menjalankan aplikasi dan menyimpan data mereka. Model tersebut memberikan berbagai manfaat, seperti fleksibilitas, skalabilitas, dan efisiensi. Namun, bagi organisasi yang mengelola data sangat sensitif, keamanan dan kerahasiaan tetap menjadi pertimbangan utama.

Confidential computing dirancang untuk menjawab salah satu kekhawatiran tersebut. Teknologi ini memungkinkan perusahaan menjalankan beban kerja sensitif di lingkungan cloud dengan tambahan perlindungan terhadap data ketika sedang diproses.

Hal ini menjadi semakin relevan bagi sektor yang menangani informasi pelanggan, data keuangan, rahasia dagang, informasi penelitian, maupun data yang tunduk pada aturan tertentu.

Melindungi Kekayaan Intelektual

Manfaat confidential computing tidak berhenti pada perlindungan data. TEE juga dapat digunakan untuk menjaga kekayaan intelektual perusahaan. Contohnya adalah algoritma machine learning, logika bisnis, fungsi analitik, hingga aplikasi tertentu.

Misalnya, sebuah perusahaan memiliki algoritma khusus yang menjadi bagian penting dari produknya. Perusahaan tersebut ingin menjalankan algoritma itu di cloud, tetapi tidak ingin penyedia infrastruktur dapat melihat cara kerja algoritmanya.

Dengan confidential computing, kode dan data yang sensitif dapat ditempatkan di lingkungan yang terlindungi. Tujuannya adalah membatasi akses terhadap informasi tersebut hanya kepada komponen yang memang berwenang.

Pendekatan ini menjadi semakin menarik ketika perusahaan mulai menggunakan AI dan machine learning. Model AI, parameter, data pelatihan, serta algoritma tertentu dapat menjadi aset penting yang ingin dirahasiakan perusahaan.

Mendukung Kolaborasi Antarperusahaan

Confidential computing juga dapat membuka peluang untuk kolaborasi yang sebelumnya sulit dilakukan karena persoalan privasi.

Bayangkan dua perusahaan ingin bekerja sama membuat sebuah layanan baru. Perusahaan pertama memiliki kumpulan data sensitif, sedangkan perusahaan kedua mempunyai algoritma atau metode analisis yang menjadi kekayaan intelektualnya.

Keduanya ingin bekerja sama, tetapi masing-masing tidak ingin memberikan seluruh data dan teknologi yang dimilikinya kepada pihak lain. Dalam skenario seperti ini, confidential computing dapat digunakan sebagai salah satu mekanisme untuk menjalankan proses pengolahan di lingkungan yang terlindungi.

Data perusahaan pertama dapat diproses menggunakan teknologi perusahaan kedua tanpa harus memberikan akses penuh terhadap seluruh isi data atau kode sumber yang dimiliki masing-masing pihak.

Dengan demikian, confidential computing dapat membantu menciptakan lingkungan kolaborasi yang lebih aman, terutama ketika beberapa organisasi perlu memanfaatkan data bersama tanpa kehilangan kendali atas aset sensitif mereka.

Mempermudah Pemanfaatan Public Cloud

Salah satu alasan confidential computing mendapat perhatian adalah kemampuannya membantu perusahaan menggunakan public cloud untuk beban kerja yang sebelumnya dianggap terlalu sensitif.

Public cloud menawarkan sumber daya komputasi yang dapat digunakan sesuai kebutuhan. Namun, sebagian perusahaan masih memiliki kekhawatiran terkait penyimpanan dan pemrosesan data penting di infrastruktur yang dikelola pihak ketiga.

Confidential computing tidak menghilangkan seluruh risiko keamanan cloud, tetapi menambahkan lapisan perlindungan khusus pada saat data sedang diproses. Dengan perlindungan tersebut, organisasi dapat memiliki kontrol keamanan yang lebih kuat atas data dan aplikasi sensitif yang dijalankan di lingkungan cloud.

Teknologi ini juga berkaitan dengan konsep data sovereignty, yakni kemampuan organisasi untuk mempertahankan kendali atas data dan memastikan penggunaannya sesuai dengan ketentuan hukum atau wilayah yurisdiksi yang berlaku.

Perlindungan untuk Edge Computing

Confidential computing juga dapat diterapkan pada edge computing. Edge computing merupakan pendekatan komputasi yang menempatkan pemrosesan lebih dekat dengan sumber data. Sumber tersebut dapat berupa perangkat IoT, server lokal, sensor, maupun perangkat lain yang berada di lokasi pengguna.

Pendekatan ini memungkinkan data diproses lebih dekat dengan sumbernya sehingga tidak selalu harus dikirim terlebih dahulu ke pusat data.

Namun, perangkat edge juga dapat menghadapi risiko keamanan karena berada di berbagai lokasi dan tidak selalu memiliki tingkat perlindungan fisik seperti pusat data. Dengan menerapkan confidential computing pada node edge, data dan aplikasi yang sedang diproses dapat memperoleh lapisan perlindungan tambahan.

Hal ini dapat berguna untuk berbagai skenario yang membutuhkan pemrosesan data secara lokal tetapi tetap harus menjaga kerahasiaan informasi.

Confidential Computing Consortium

Perkembangan confidential computing juga didukung oleh kerja sama industri.

Pada 2019, sejumlah perusahaan teknologi membentuk Confidential Computing Consortium (CCC) di bawah naungan The Linux Foundation. Anggotanya mencakup perusahaan pembuat prosesor, penyedia layanan cloud, dan perusahaan perangkat lunak, termasuk Alibaba, AMD, Baidu, Fortanix, Google, IBM, Red Hat, Intel, Microsoft, Oracle, Swisscom, Tencent, dan VMware.

CCC dibentuk dengan sejumlah tujuan, terutama mendorong standar industri untuk confidential computing dan mengembangkan teknologi open source di bidang tersebut. Dua proyek open source yang menjadi bagian dari upaya awal konsorsium adalah Open Enclave SDK dan Red Hat Enarx. Keduanya dirancang untuk membantu pengembang membangun aplikasi yang dapat berjalan pada berbagai platform TEE, termasuk dengan kebutuhan modifikasi yang berbeda-beda.

Menariknya, teknologi confidential computing sendiri sudah dikembangkan oleh sejumlah perusahaan sebelum CCC terbentuk. Salah satu contohnya adalah Intel SGX atau Software Guard Extensions, yang memungkinkan penerapan TEE pada prosesor tertentu dari Intel. Teknologi tersebut telah tersedia sejak 2016.

IBM juga menyediakan kemampuan confidential computing pada layanan cloud-nya, termasuk melalui server virtual dan bare metal.

Apakah Confidential Computing Menggantikan Enkripsi?

Tidak. Confidential computing sebaiknya dipandang sebagai pelengkap, bukan pengganti enkripsi. Enkripsi tetap diperlukan untuk melindungi data ketika disimpan dan ketika dikirim melalui jaringan. Confidential computing menambahkan perlindungan pada tahap ketika data sedang diproses.

Karena itu, keamanan yang lebih menyeluruh dapat dibangun dengan menggabungkan berbagai mekanisme keamanan. Data dapat dienkripsi ketika disimpan, dienkripsi ketika dikirim, kemudian diproses di dalam lingkungan eksekusi terpercaya ketika sedang digunakan. Pendekatan tersebut membantu menciptakan perlindungan pada berbagai tahap siklus hidup data.

Namun, confidential computing bukan berarti seluruh risiko keamanan otomatis hilang. Keamanan aplikasi, pengelolaan identitas, konfigurasi cloud, sistem jaringan, serta keamanan kode program tetap menjadi bagian penting dari keseluruhan strategi keamanan siber.

Kesimpulan

Confidential computing adalah teknologi yang dirancang untuk melindungi data ketika sedang diproses. Teknologi ini melengkapi enkripsi yang selama ini digunakan untuk mengamankan data ketika disimpan dan ketika dikirim.

Dengan memanfaatkan Trusted Execution Environment (TEE) berbasis perangkat keras, data dan kode program yang sensitif dapat ditempatkan dalam lingkungan yang terisolasi. Akses terhadap lingkungan tersebut dibatasi menggunakan mekanisme keamanan seperti kunci enkripsi dan attestation.

Teknologi ini memiliki sejumlah penggunaan, mulai dari melindungi data pelanggan dan informasi perusahaan, menjaga algoritma serta kekayaan intelektual, mendukung kolaborasi antarorganisasi, hingga mengamankan pemrosesan data pada edge computing.

Di tengah meningkatnya penggunaan cloud, AI, machine learning, dan sistem komputasi terdistribusi, perlindungan data ketika sedang diproses menjadi semakin penting. Confidential computing hadir sebagai salah satu pendekatan untuk menjawab kebutuhan tersebut, dengan melengkapi perlindungan data pada seluruh tahapan, mulai dari penyimpanan, pengiriman, hingga pemrosesan.