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汽車(chē)電子硬件開(kāi)發(fā)常用的安全機(jī)制
(1) 什么是TPM
TPM(Trusted Platform Module，受信任的平臺(tái)模塊)是加密協(xié)處理器，其中包含隨機(jī)數(shù)生成、加密密鑰的安全生成，以及它們的使用限制功能。它還包括諸如遠(yuǎn)程證明和密封存儲(chǔ)等功能。TPM 規(guī)范由受信任的計(jì)算組 (TCG) 制定并公開(kāi)發(fā)行。最新版本TPM 2.0(2014年10月發(fā)布)主要對(duì)規(guī)范進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)。該版本添加了新的功能并修復(fù)了TPM 1.2版本的缺陷。
(2) 為什么選擇TPM
采用TPM的計(jì)算機(jī)可以創(chuàng)建加密密鑰并對(duì)其加密。這樣，加密密鑰只能由TPM 進(jìn)行解密。此過(guò)程(通常被稱(chēng)為封裝或綁定密鑰)可以幫助保護(hù)密鑰，避免泄露。每個(gè)TPM 都有一個(gè)主封裝密鑰(稱(chēng)為“存儲(chǔ)根密鑰”)，它存儲(chǔ)在TPM 的內(nèi)部。在TPM中創(chuàng)建的密鑰的隱私部分從不暴露給其他組件、軟件、進(jìn)程或者人員。
采用TPM 的計(jì)算機(jī)還可以創(chuàng)建一個(gè)密鑰(該密鑰不僅可以被封裝，還可以綁定到特定平臺(tái))。只有當(dāng)平臺(tái)度量的值與創(chuàng)建該密鑰時(shí)的值相同時(shí)，才能解鎖這種類(lèi)型的密鑰。此過(guò)程稱(chēng)為將密鑰封裝到TPM。解密過(guò)程被稱(chēng)為“解封”。TPM 還可以對(duì)在TPM 外部生成的數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝和解封。使用這種封裝的密鑰和軟件(例如BitLocker)，可以鎖定數(shù)據(jù)，直到其符合特定的硬件或軟件條件為止。
借助 TPM，可保持密鑰對(duì)的私鑰部分獨(dú)立于操作系統(tǒng)控制的內(nèi)存。我們可以將密鑰封裝到 TPM 中，并且在解封并釋放該密鑰以供使用之前，根據(jù)系統(tǒng)的狀態(tài)提供某些保證。因?yàn)?/span> TPM 使用自身的內(nèi)部固件和邏輯電路來(lái)處理指令，所以它不依賴(lài)于操作系統(tǒng)，也不會(huì)受操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序中可能存在的漏洞影響。
(3) TPM 標(biāo)準(zhǔn)
TPM 規(guī)范自推出以來(lái)，經(jīng)過(guò)多次版本迭代，中間產(chǎn)生了ISO/IEC 11889—2009(TCG 1.2) 以 及ISO/IEC 11889—2015(TCG 2.0) 兩個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。該規(guī)范定義了TPM 的架構(gòu)、結(jié)構(gòu)、命 令與支持途徑等內(nèi)容。
在TPM 中，“可信”指的是確定身份的可預(yù)期行為。具體來(lái)說(shuō)，TPM 提供的功能包括基于信任的引薦、認(rèn)證、測(cè)試與鑒證、存儲(chǔ)空間的加密與保護(hù)、完整性測(cè)量與報(bào)告等。
TPM 規(guī)范對(duì)加密算法、引擎、隨機(jī)生成器、管理及授權(quán)、遠(yuǎn)程證明等內(nèi)容進(jìn)行了定義，并定義了軟件接口 。TPM 典型架構(gòu)如圖5-17所示。
●非易失內(nèi)存可由系統(tǒng)芯片提供，數(shù)據(jù)在受保護(hù)的情況下來(lái)往于非易失內(nèi)存。此種情況下，TPM 中保護(hù)非易失內(nèi)存數(shù)據(jù)副本
圖 5- 17 TPM 典型架構(gòu)
TPM1.2 版本主要解決以下問(wèn)題。
設(shè)備識(shí)別 。
密鑰安全生成 。
密鑰安全存儲(chǔ) 。
NVRAM 存儲(chǔ) 。
設(shè)備健康證明 。
TPM 2.0 版本還拓展了以下功能。
算法靈活性。
增強(qiáng)授權(quán)。
密鑰快速加載。
非脆弱性PCR。
靈活管理。
按名稱(chēng)識(shí)別資源。
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