TPM晶元的工作原理是什麼?

時間 2021-05-29 23:16:58

1樓:

要點:傳統的系統中,金鑰和授權資訊等安全資訊只能儲存在磁碟中,這樣非常不安全。而在帶TPM安全晶元的系統中,一些關鍵的key是存在TPM晶元內部,這時攻擊者只有攻破TPM才有可能攻破系統的防護,攻克一塊晶元比一塊硬碟成本和難度可大得多。TPM成為系統可信的最低層次,它提供了整個系統可信的基礎。

TPM主要目的是用來加解密資料(seal/unseal),這些經TPM加密的資料只有這塊TPM晶元才能解密,從而達到了資料與此TPM晶元繫結來保護資料的目的。離了加密的這塊TPM晶元這份資料是無法解密的。

但是通常TPM晶元是乙個很低速的晶元,所以不會用來加解密大量的資料。通常只是用來加解密少量資料(比如其他軟體層加解密演算法的key,可以統稱這些key經TPM加密保護的資料為TPM金鑰)。例如整個硬碟資料加密,並不是直接用TPM加密,而是用乙個key去軟體加密,而這個key是用TPM再加密保護起來(如前所述,加密後稱之為乙個TPM金鑰)。

如果要解密硬碟資料,只能先把該TPM金鑰用這個TPM晶元解密得到初始的key,才能解密硬碟資料。如此即使別人偷了硬碟也沒用,甚至別人的TPM owner密碼一樣也是解不出來的。

TPM功能的核心是簽注金鑰( endorsement key),這是在生產過程中內建到TPM硬體的加密金鑰,每個TPM是唯一的。這個簽注金鑰的私鑰部分絕不會出現在TPM外部或暴露給其他元件、軟體、程式或個人。它是TPM的基礎,也可以認為是資料與此TPM晶元繫結的原因。

TPM有密碼和ownership的概念,take ownership的時候你會設定乙個密碼,之後就是這塊TPM的owner,只有知道這塊密碼才能用它做一系列的操作,如前面提到的加解密。你可以clear ownership,clear之後別人才可以take ownership,但是在這之前這塊TPM只屬於你(的密碼)。

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