Was hat ein TPM mit Smartcards gemeinsam?
Der Titel sagt wirklich alles. Ich bin beginne ein wenig in Computer - Sicherheit zu graben , und von dem, was ich gesehen habe oder von dem, was ich habe in Büchern oder Artikeln lesen gibt es immer eine Erwähnung von grundlegenden Chipkarten (zB in Kapitel 3, „Szenarien für die Verwendung von TPM 1.2“ aus "Ein praktischer Leitfaden für TPM 2.0").
Ich verstehe, dass TPM ein Chip mit einer bestimmten standardisierten Spezifikation ist. Anbieter verwenden diese Standards, um eine HW / SW-Kombination zu erstellen, um die Sicherheitsaspekte bereitzustellen, mit denen die Spezifikation geliefert wird. Aber Smartcards waren schon lange vorher, oder? Sind sie etwas, worauf TPMs basieren? Gibt es eine bloße Ähnlichkeit zwischen der Funktionsweise dieser beiden Dinge? Sind sie nur ein Mittel zur Interaktion mit einem Computer mit einem TPM? Ich glaube, ich kann sie im Basisszenario / Anwendungsfall nicht sehen. Ich kann mir nur vorstellen, dass TPMs in (auf PCs) verwendet werden.
Es tut mir leid, wenn ich keinen Sinn mache, würde ich auch eine Quelle begrüßen, um zu erfahren, wie TPMs besser verstanden werden - von Grund auf neu, was es wirklich ist und tatsächlich verständlich. Ich habe einen Abschluss in CS, kann mich aber noch nicht darum kümmern (das Buch mit dem Titel „Ein praktischer Leitfaden für TPM 2.0“ hat mich nicht überzeugt). Vielen Dank!
Antworten
Sowohl Smartcards als auch TPM sind Computerumgebungen, in denen kryptografische Schlüssel gespeichert und kryptografische Vorgänge ausgeführt werden können. Die Ausführung kryptografischer Vorgänge mit von ihnen gespeicherten Schlüsseln ist ihr Hauptzweck.
Wenn Ihr Betriebssystem TPM unterstützt, bietet es an, Schlüssel und Kennwörter im TPM zu speichern und Vorgänge mit diesen Schlüsseln auszuführen. Die Schnittstelle, um dies zu tun, wird häufig als Smartcard-Schnittstelle angesehen, da Smartcards der erste gängige Gerätetyp waren, der dies tun konnte, und es gibt keinen allgemein akzeptierten Oberbegriff für „Computerumgebung mit eigenem Schlüsselspeicher, der Vorgänge ausführen kann, an denen beteiligt sind diese Schlüssel “. Aber siehe Was sind die Unterschiede zwischen HSM und SE? über Terminologie.
Der Vorteil, dass die Smartcard oder das TPM diese kryptografischen Operationen ausführen, besteht darin, dass die Schlüssel besser geschützt sind, als wenn sie auf dem PC gespeichert wären. Die Isolation zwischen dem TPM / der Smartcard und der Haupt-CPU erschwert es einer Software-Sicherheitslücke, die Schlüssel freizulegen, und je nach Grad der physischen Isolation des TPM kann es auch gegen physische Angriffe resistent sein (bei Smartcards Widerstand gegen physische Angriffe ist Teil der Definition).
Die ersten TPM waren physikalisch getrennte Chips, die neben dem Hauptprozessor und anderen Chips auf der Hauptplatine eines PCs verlötet waren. TPM-Chips haben oft ein ähnliches Design wie ein Smartcard-Chip. Heute kann ein TPM immer noch ein separater Chip oder ein separater Prozessor innerhalb desselben physischen Chips wie die Haupt-CPU oder eine logische Umgebung innerhalb des Hauptchips sein, ungefähr in abnehmender Reihenfolge von Sicherheit und Kosten. Ein TPM kann auch eine Software sein, die in einem Hypervisor ausgeführt wird und als TPM für eine virtuelle Maschine dient.
Eine Smartcard ist ein austauschbares Gerät: Sie schließen sie an einen Computer an (oder geben sie in der Nähe eines Computers weiter, wenn sie kontaktlos ist), und dieser Computer kann Anforderungen an sie stellen. Ein TPM ist an das Motherboard eines PCs angeschlossen (das virtuelle Motherboard für eine virtuelle PC-Umgebung in einer virtuellen Maschine). Da das TPM permanent mit dem Computer verbunden ist, kann es nicht nur Schlüssel für den Benutzer speichern.
Insbesondere kann das TPM den Arbeitsspeicher des Computers und den Prozessorstatus lesen. Dies wird in der TPM-Literatur als "Messen" bezeichnet, und die Ausgabe der Messung ist im Grunde ein kryptografischer Hash des Inhalts des relevanten Speichers. Es kann eine Bescheinigung dieses Zustands erstellen , die eine Signatur des Zustands ist, die mit einem Schlüssel erstellt wurde, der nur innerhalb des TPM verfügbar ist. Der Computer, auf dem das TPM ausgeführt wird, kann diese Bescheinigung an einen Server senden, um zu beweisen, dass es in einer bestimmten Softwarekonfiguration ausgeführt wird. Dies wird in sicheren Netzwerken verwendet, um sicherzustellen, dass nur autorisierte Computer mit autorisierter Software eine Verbindung zum Netzwerk herstellen können. Das TPM kann auch eine Beschreibung der erwarteten Zustände (der erwarteten Hashwerte) speichern und bestimmte Funktionen nur dann autorisieren, wenn sich der Computer in einem erwarteten Zustand befindet, z. B. den Festplattenverschlüsselungsschlüssel nur dann offenzulegen, wenn der Startcode vorprogrammiert ist Startcode und nicht, wenn der Startcode geändert wurde.