Air Gap Backup là gì? Cách hoạt động và các loại phổ biến

Air Gap Backup được sử dụng nhằm tạo khoảng cách giữa dữ liệu backup và các hệ thống có khả năng bị tấn công, từ đó tăng khả năng phục hồi khi xảy ra ransomware, malware hoặc sự cố nghiêm trọng.

Air Gap Backup là gì?

Air Gap Backup là phương pháp sao lưu trong đó một bản sao dữ liệu được lưu trữ trong môi trường cách ly khỏi mạng hoặc hệ thống sản xuất.

Mục tiêu chính là hạn chế khả năng hacker, malware hoặc ransomware có thể truy cập trực tiếp vào bản backup khi hệ thống chính bị xâm nhập.

Việc cách ly có thể được thực hiện theo nhiều cách:

• Ngắt hoàn toàn thiết bị lưu trữ khỏi mạng.
• Tách vùng lưu trữ bằng các cơ chế kiểm soát logic.
• Lưu backup trên một môi trường Cloud được cách ly.
• Kết hợp Air Gap với Immutable Storage và kiểm soát truy cập.

Điểm quan trọng của Air Gap không nằm ở việc tạo thêm một bản sao đơn thuần mà ở khả năng tách bản sao đó khỏi những đường truy cập có thể bị kẻ tấn công khai thác.

Air Gap Backup hoạt động như thế nào?

Nguyên tắc cốt lõi của Air Gap Backup là duy trì một bản sao dữ liệu nằm ngoài phạm vi truy cập trực tiếp của hệ thống đang hoạt động.

Quá trình có thể diễn ra theo các bước:

1. Dữ liệu từ hệ thống chính được sao lưu sang môi trường backup.
2. Bản sao được chuyển đến vùng lưu trữ riêng biệt.
3. Kết nối giữa vùng backup và hệ thống sản xuất được ngắt hoặc kiểm soát chặt chẽ.
4. Bản backup được duy trì trong trạng thái cách ly.
5. Khi dữ liệu chính gặp sự cố, doanh nghiệp sử dụng bản Air Gap để phục hồi.

Tùy mô hình triển khai, quá trình cách ly có thể thực hiện bằng phương pháp vật lý hoặc logic.

Ví dụ, với Physical Air Gap, ổ lưu trữ có thể được tháo khỏi hệ thống sau khi hoàn thành backup. Trong khi đó, Logical Air Gap sử dụng cơ chế kiểm soát mạng và quyền truy cập để tạo vùng dữ liệu tách biệt mà không cần tháo thiết bị vật lý.

Tại sao Air Gap Backup quan trọng?

Một trong những rủi ro của hệ thống backup truyền thống là bản sao lưu vẫn có thể nằm trong cùng môi trường mạng với dữ liệu sản xuất.

Nếu kẻ tấn công chiếm được tài khoản có quyền cao hoặc malware có khả năng lan truyền trong mạng, các bản backup trực tuyến cũng có thể trở thành mục tiêu.

Ransomware có thể:

• Mã hóa dữ liệu sản xuất.
• Xóa bản backup.
• Mã hóa dữ liệu backup.
• Chiếm quyền truy cập vào hệ thống lưu trữ.
• Làm gián đoạn quá trình phục hồi dữ liệu.

Nếu cả dữ liệu chính và backup đều bị ảnh hưởng, khả năng khôi phục hệ thống sẽ trở nên khó khăn hơn.

Air Gap Backup giảm rủi ro này bằng cách duy trì ít nhất một bản sao nằm ngoài phạm vi truy cập trực tiếp của hệ thống bị xâm nhập.

Tuy nhiên, Air Gap không phải giải pháp thay thế toàn bộ các biện pháp bảo mật. Doanh nghiệp vẫn cần kết hợp backup với mã hóa, kiểm soát truy cập, giám sát, quản lý quyền và các lớp bảo vệ khác.

Các loại Air Gap Backup phổ biến

Air Gap Backup thường được triển khai theo ba mô hình chính:

• Physical Air Gap.
• Logical Air Gap.
• Cloud Air Gap.

Mỗi mô hình có mức độ cách ly, khả năng tự động hóa và yêu cầu vận hành khác nhau.

Physical Air Gap

Physical Air Gap là phương pháp cách ly vật lý thiết bị chứa dữ liệu backup khỏi hệ thống mạng.

Doanh nghiệp có thể sao lưu dữ liệu vào:

• Ổ cứng ngoài.
• Băng từ.
• Thiết bị lưu trữ chuyên dụng.
• Các phương tiện lưu trữ có thể tháo rời.

Sau khi quá trình backup hoàn tất, thiết bị được ngắt khỏi máy chủ và các kết nối mạng.

Khi thiết bị hoàn toàn offline, một cuộc tấn công từ xa vào hệ thống sản xuất sẽ khó tiếp cận trực tiếp bản sao dữ liệu này.

Ưu điểm:

• Mức độ cách ly cao.
• Hạn chế khả năng tấn công từ xa.
• Giảm nguy cơ ransomware lan sang bản backup.

Hạn chế:

• Khó tự động hóa hoàn toàn.
• Tốn công quản lý thiết bị.
• Quá trình backup và restore có thể mất nhiều thời gian hơn.
• Không thuận tiện với hệ thống có tần suất sao lưu cao.

Physical Air Gap thường phù hợp với những dữ liệu đặc biệt quan trọng cần duy trì một bản sao ngoại tuyến.

Logical Air Gap

Logical Air Gap tạo vùng cách ly thông qua phần mềm, mạng và cơ chế kiểm soát truy cập thay vì tháo thiết bị vật lý.

Một số phương pháp có thể được sử dụng gồm:

• Network segmentation.
• Phân tách vùng lưu trữ.
• Phân quyền người dùng.
• Kiểm soát tài khoản truy cập.
• Các cơ chế cách ly logic khác.

Ưu điểm của Logical Air Gap là doanh nghiệp có thể duy trì mức độ tự động hóa cao hơn so với Physical Air Gap.

Ưu điểm:

• Dễ tích hợp vào hệ thống backup hiện có.
• Hỗ trợ tự động hóa.
• Thuận tiện khi cần backup thường xuyên.
• Không cần vận hành thiết bị lưu trữ thủ công.

Hạn chế:

• Không cách ly vật lý hoàn toàn.
• Hiệu quả phụ thuộc nhiều vào cấu hình bảo mật.
• Sai sót về quyền hoặc mạng có thể làm giảm mức độ cách ly.

Logical Air Gap phù hợp với những hệ thống cần cân bằng giữa khả năng cách ly và tự động hóa backup.

Cloud Air Gap

Cloud Air Gap là mô hình sử dụng hạ tầng Cloud để tạo môi trường lưu trữ backup được cách ly khỏi hệ thống sản xuất.

Dữ liệu có thể được chuyển từ hệ thống chính lên Cloud Backup, sau đó lưu trong một vùng được kiểm soát riêng biệt hoặc kết hợp với Immutable Storage.

Một lợi ích đáng chú ý của mô hình này là bản sao dữ liệu có thể được lưu offsite, tức nằm ngoài địa điểm vận hành chính của doanh nghiệp.

Điều này đặc biệt hữu ích khi hệ thống tại chỗ gặp:

• Sự cố phần cứng.
• Mất điện nghiêm trọng.
• Hỏng trung tâm dữ liệu.
• Thiên tai.
• Ransomware.
• Các sự cố ảnh hưởng trên diện rộng.

Khi lựa chọn Cloud Air Gap, doanh nghiệp cần quan tâm đến cơ chế cách ly, quyền truy cập và khả năng khôi phục dữ liệu của giải pháp.

Lợi ích của Air Gap Backup

Air Gap Backup bổ sung một lớp bảo vệ quan trọng cho chiến lược sao lưu và Disaster Recovery.

Bảo vệ bản backup khỏi truy cập qua mạng

Ngay cả hệ thống nội bộ đã triển khai nhiều lớp bảo mật vẫn có thể gặp rủi ro từ:

• Malware.
• Lỗ hổng bảo mật.
• Lỗi cấu hình.
• Tài khoản bị xâm nhập.
• Insider threat.
• Sai sót của người dùng.

Việc cách ly bản backup khiến kẻ tấn công khó tiếp cận đồng thời cả dữ liệu sản xuất và dữ liệu phục hồi.

Tăng khả năng phục hồi sau ransomware

Air Gap Backup không ngăn ransomware xâm nhập vào hệ thống.

Vai trò của nó là giảm khả năng ransomware tiếp tục ảnh hưởng đến bản backup.

Nếu dữ liệu sản xuất bị mã hóa nhưng doanh nghiệp vẫn còn một bản backup nguyên vẹn được cách ly, hệ thống có thể được phục hồi từ bản sao đó.

Đây là lý do Air Gap thường được xem xét trong chiến lược:

• Backup.
• Disaster Recovery.
• Business Continuity.
• Bảo vệ dữ liệu trước ransomware.

Hạn chế nguy cơ mất toàn bộ dữ liệu

Dữ liệu có thể bị mất không chỉ do tấn công mạng mà còn bởi:

• Lỗi phần cứng.
• Lỗi phần mềm.
• Malware.
• Virus hoặc worm.
• Thao tác nhầm.
• Sự cố tại trung tâm dữ liệu.
• Thiên tai.

Nếu dữ liệu gốc và toàn bộ backup đều nằm trong cùng một hệ thống hoặc địa điểm, một sự cố nghiêm trọng có thể ảnh hưởng đồng thời đến tất cả các bản sao.

Air Gap Backup, đặc biệt khi kết hợp với lưu trữ offsite, giúp giảm rủi ro này.

Tăng cường kiểm soát truy cập

Việc tạo vùng backup tách biệt cũng giúp doanh nghiệp thiết lập quyền truy cập chặt chẽ hơn.

Các cơ chế có thể kết hợp gồm:

• Role-Based Access Control.
• Phân quyền người dùng.
• Giới hạn tài khoản được phép restore.
• Tự động hóa lịch backup.
• Kiểm tra khả năng phục hồi định kỳ.

Mục tiêu là hạn chế số lượng tài khoản hoặc hệ thống có khả năng tác động đến dữ liệu backup.

Kết hợp với mã hóa và kiểm tra tính toàn vẹn

Air Gap Backup có thể kết hợp với mã hóa để tăng mức độ bảo vệ dữ liệu.

Ngay cả khi thiết bị lưu trữ bị truy cập vật lý trái phép, dữ liệu đã mã hóa vẫn khó được sử dụng nếu không có khóa giải mã phù hợp.

Doanh nghiệp cũng có thể kiểm tra tính toàn vẹn của dữ liệu backup nhằm phát hiện bản sao bị thay đổi hoặc hỏng trước khi cần phục hồi.

Air Gap Backup và Immutable Storage khác nhau như thế nào?

Air Gap Backup và Immutable Storage đều giúp bảo vệ dữ liệu backup nhưng sử dụng hai cơ chế khác nhau.

Air Gap tập trung vào khả năng cách ly, trong khi Immutable Storage tập trung vào việc ngăn dữ liệu bị sửa đổi hoặc xóa.

Doanh nghiệp nào nên sử dụng Air Gap Backup?

Air Gap Backup phù hợp với những tổ chức cần bảo vệ dữ liệu quan trọng và duy trì khả năng phục hồi cao.

Một số trường hợp nên cân nhắc gồm:

• Doanh nghiệp vận hành hệ thống CNTT quan trọng.
• Tổ chức tài chính và ngân hàng.
• Cơ quan nhà nước.
• Tổ chức y tế.
• Doanh nghiệp lưu trữ lượng lớn dữ liệu khách hàng.
• Hệ thống có nguy cơ trở thành mục tiêu của ransomware.
• Doanh nghiệp có yêu cầu cao về Business Continuity.
• Hệ thống cần chuẩn bị phương án Disaster Recovery.

Việc lựa chọn Physical, Logical hay Cloud Air Gap phụ thuộc vào mức độ bảo mật cần thiết, tần suất backup, ngân sách và khả năng vận hành của doanh nghiệp.

Air Gap Backup có thay thế Cloud Backup không?

Không.

Air Gap Backup và Cloud Backup tập trung vào những mục tiêu khác nhau và có thể được triển khai song song.

Cloud Backup giúp doanh nghiệp:

• Lưu dữ liệu ngoài hạ tầng tại chỗ.
• Mở rộng dung lượng linh hoạt.
• Tự động hóa sao lưu.
• Đơn giản hóa quá trình quản lý backup.

Trong khi đó, Air Gap tập trung vào cách ly bản backup khỏi những đường truy cập có thể bị tấn công.

Cloud Backup cũng có thể trở thành một phần của chiến lược Air Gap nếu hệ thống được thiết kế với cơ chế cách ly phù hợp.

Kết luận:

Air Gap Backup là phương pháp duy trì một bản sao dữ liệu được cách ly vật lý hoặc logic khỏi hệ thống mạng, giúp giảm nguy cơ backup bị ransomware, malware hoặc kẻ tấn công từ xa tiếp cận.

Air Gap không thay thế Cloud Backup hay toàn bộ các biện pháp an ninh mạng. Giá trị của phương pháp này nằm ở việc bổ sung thêm một lớp bảo vệ để doanh nghiệp vẫn còn dữ liệu phục hồi khi hệ thống chính và các bản backup trực tuyến gặp sự cố.

Tùy yêu cầu vận hành, doanh nghiệp có thể lựa chọn Physical Air Gap, Logical Air Gap hoặc Cloud Air Gap, đồng thời kết hợp với Immutable Storage, mã hóa và kiểm soát truy cập để xây dựng chiến lược bảo vệ dữ liệu nhiều lớp.