Un Hardware Security Module (HSM) è hardware specializzato progettato per generare, archiviare e utilizzare chiavi crittografiche all'interno di un dispositivo protetto. Il materiale sensibile delle chiavi dovrebbe rimanere all'interno del modulo, così anche gli amministratori e i sistemi host non possono estrarlo facilmente. Gli HSM eseguono anche operazioni come crittografia, decrittografia, firma e key wrapping, mantenendo le chiavi isolate.
Gli HSM sono importanti perché la compromissione delle chiavi può vanificare una crittografia altrimenti robusta. Negli ambienti cloud e aziendali, aiutano a far rispettare la separazione dei compiti, proteggono le chiavi root e supportano gli audit limitando chi può accedere alle chiavi o utilizzarle. I difensori usano gli HSM per le autorità di certificazione, i sistemi di pagamento, la crittografia dei dischi e la gestione केंदralizzata delle chiavi. Gli aggressori spesso prendono di mira invece i sistemi intorno all'HSM: identità con privilegi eccessivi, policy deboli e interfacce di gestione esposte. In pratica, un HSM rafforza il confine di fiducia crittografico, ma dipende comunque da un attento controllo degli accessi e dalla gestione del ciclo di vita.