ݺߣ

ݺߣShare a Scribd company logo

NeoQUEST: Tpm.txt.на что способно заморское железо

•
•
N
Neo_QUEST

Presentation from NeoQUEST Conference about TPM and TXT technologies.

1 of 31
Downloaded 25 times
Никольский Алексей Валерьевич
2 VT-x VT-d AES- NI vPro TPM AMT TXT IPT
3 AES-NI TPM TXT Инструкция Opcode Описание AESENC 66 0F 38 DC /r Выполнить один раунд шифрования AESENCLAST 66 0F 38 DD /r Выполнить последний раунд шифрования AESDEC 66 0F 38 DE /r Выполнить один раунд расшифрования AESDECLAST 66 0F 38 DF /r Выполнить последний раунд расшифрования AESKEYGENASSIST 66 0F 3A DF /r ib Поспособствовать в генерации раундового ключа AESIMC 66 0F 38 DB /r Преобразование InvMixColumnдля ключа Intel® Advanced Encryption Standard New Instructions (AES-NI)
4 AES-NI TPM TXT Позволяет повысить производительность в 7 раз! (проверим…) Использует 128-битные XMM регистры AESENC STATE ← SRC1; RoundKey←SRC2; STATE ← ShiftRows( STATE ); STATE ← SubBytes( STATE ); STATE ← MixColumns( STATE ); DEST[127:0] ←STATE XOR RoundKey; DEST[VLMAX-1:128] (Unmodified) AESENC xmm1, xmm2 Данные Ключ __asm__ ( "moveax%2;" "movdqaxmm1, [eax];“ "aesencxmm1, [%1];" "movdqa[%0], xmm1;" : "=r"(ctext) : "r"(key), "r"(ptext) : "xmm1" );
5 AES-NI TPM TXT Intel-lib: https://software.intel.com/en-us/articles/download-the-intel-aesni-sample-library Botan: http://fossies.org/linux/Botan/src/ Botan Botan::encrypt _mm_aesXXX_si128 Botan::decrypt _mm_aesXXX_si128
6 AES-NI TPM TXT https://communities.intel.com/community/itpeernetwork/datastack/blog/2014/ 06/18/disrupting-the-data-center-to-create-the-digital-services-economy
7 AES-NI TPM TXT TPM –Trusted Platform Module TCPA -Trusted Computing Platform Alliance HP,IBM, Intel, Microsoft 1999 TCG –Trusted Computing Group http://www.trustedcomputinggroup.org >1000 стр.
8 AES-NI TPM TXT TPM Хранилище ключей Временное Временные ключи Контроль целостности Постоянное Собственный секрет Пользовательский секрет Крипто-ускоритель Крипто-процессор Генератор случайных чисел Генератор ключей (RSA) Устройство хэширования(SHA-1) RSA подпись/шифрование
9 AES-NI TPM TXT TPM_Delegate_CreateKeyDelegation TPM_Delegate_CreateOwnerDelegation TPM_Init TPM_Startup TPM_SaveState TPM_SelfTestFull TPM_ContinueSelfTest TPM_GetTestResult TPM_SetOwnerInstall TPM_OwnerSetDisable TPM_PhysicalEnable TPM_PhysicalDisable TPM_PhysicalSetDeactivated TPM_SetTempDeactivated TPM_SetOperatorAuth TPM_TakeOwnership TPM_OwnerClear TPM_ForceClear TPM_DisableOwnerClear TPM_DisableForceClear TSC_PhysicalPresence TSC_ResetEstablishmentBit TPM_GetCapability TPM_SetCapability TPM_GetCapabilityOwner TPM_GetAuditDigest TPM_GetAuditDigestSigned TPM_SetOrdinalAuditStatus TPM_FieldUpgrade TPM_SetRedirection TPM_ResetLockValue TPM_Seal TPM_Unseal TPM_UnBind TPM_CreateWrapKey TPM_LoadKey TPM_CreateMigrationBlob TPM_ConvertMigrationBlob TPM_AuthorizeMigrationKey TPM_MigrateKey TPM_CMK_SetRestrictions TPM_CMK_ApproveMA TPM_CMK_CreateKey TPM_CMK_CreateTicket TPM_CMK_CreateBlob TPM_CMK_ConvertMigration TPM_CreateMaintenanceArchive TPM_LoadMaintenanceArchive TPM_KillMaintenanceFeature TPM_LoadManuMaintPub TPM_ReadManuMaintPub TPM_Delegate_LoadOwnerDelegation TPM_Delegate_ReadTable TPM_Delegate_UpdateVerification TPM_Delegate_VerifyDelegation TPM_NV_ReadValue TPM_NV_ReadValueAuth TPM_SetOwnerPointer TPM_Delegate_Manage TPM_GetTicks TPM_TickStampBlob TPM_EstablishTransport TPM_ExecuteTransport TPM_ReleaseTransportSigned TPM_CreateCounter TPM_IncrementCounter TPM_ReadCounter TPM_ReleaseCounter TPM_ReleaseCounterOwner TPM_DAA_Join TPM_DAA_Sign TPM_EvictKey TPM_Terminate_Handle TPM_SaveKeyContext TPM_LoadKeyContext TPM_SaveAuthContext TPM_LoadAuthContext TPM_DirWriteAuth TPM_DirRead TPM_ChangeAuthAsymStart TPM_ChangeAuthAsymFinish TPM_Reset TPM_OwnerReadPubek TPM_DisablePubekRead TPM_LoadKey TPM_GetCapabilitySigned TPM_GetOrdinalAuditStatus TPM_CertifySelfTest TPM_GetPubKey TPM_Sealx TPM_SHA1Start TPM_SHA1Update TPM_SHA1Complete TPM_SHA1CompleteExtend TPM_Sign TPM_GetRandom TPM_StirRandom TPM_CertifyKey TPM_CertifyKey TPM_CreateEndorsementKeyPair TPM_CreateRevocableEK TPM_RevokeTrust TPM_ReadPubek TPM_OwnerReadInternalPub TPM_MakeIdentity TPM_ActivateIdentity TPM_Extend TPM_PCRRead TPM_Quote TPM_PCR_Reset TPM_NV_DefineSpace TPM_NV_WriteValue TPM_NV_WriteValueAuth TPM_KeyControlOwner TPM_SaveContext TPM_LoadContext TPM_ChangeAuth TPM_ChangeAuthOwner TPM_OIAP TPM_OSAP TPM_DSAP TPM_FlushSpecific
10 AES-NI TPM TXT TPM Управление состоянием Хранилище ключей Криптография Протоколы авторизации Таймер/Счетчик Контроль целостности
11 AES-NI TPM TXT Включение питания TPM_Init TPM_Startup Самотестирование Использование TPM_SaveState Выключение питания BIOS BIOS Чипсет Программное обеспечение
12 AES-NI TPM TXT Вычислители Постоянное хранилище Non-Volatile (NV) Временное хранилище RSA SHA-1 HMAC RNG EK –Endorsement Key (2048b) SRK –Storage Root Key (2048b) Owner AuthSecret (160b) PCR –Platform Control Registers 0..15 RSA key Slots 0..9 Temp Handles
13 AES-NI TPM TXT TPM EK SRK AuthSecret RSA key slot Handles PCR
14 AES-NI TPM TXT Owner AuthSecret TPM TPM_TakeOwnership SRK Создает
15 AES-NI TPM TXT Owner AuthSecret TPM NewKey SRK NewKey Blob Вычисляет Возвращает
16 AES-NI TPM TXT Owner AuthSecret TPM NewKey SRK NewKey Blob NewKey Handle Сохраняется Ассоциирует Возвращает
17 AES-NI TPM TXT TPM PCR_#x Обнуляет PCR[x] 0 Reset/Startup •Обнуление Extend •Добавление данных Read/Seal •Использование
18 AES-NI TPM TXT TPM PCR_#x Обнуляет PCR[x] 0 Reset/Startup •Обнуление Extend •Добавление данных Read/Seal •Использование Данные (D)
19 AES-NI TPM TXT TPM PCR_#x Использует Reset/Startup •Обнуление Extend •Добавление данных Read/Seal •Использование
20 AES-NI TPM TXT TPM TPM_Seal(x) PCR_#x Key handle (EK/Other) Data Blob NewKey Data Использует Вычисляет Возвращает Seal •Шифрование Unseal •Расшифровывание
21 AES-NI TPM TXT TPM TPM_Unseal(x) PCR_#x Key handle (EK/Other) NewKey Data Использует Вычисляет Возвращает Data Blob Seal •Шифрование Unseal •Расшифровывание
22 AES-NI TPM TXT On Enabled Active Owned Off Disabled Inactive Unowned Нельзя использовать ресурсы TPM Но можно Random/SHA-1 То же что Disabled, но можно TakeOwnership Можно использовать дополнительные команды с ключемSRK Включен дополнительный контроль команд Можно использовать все основные команды, в частности PCR Нельзя использовать команды, использующие персональный ключ Позволяет сперва авторизоваться, а потом включить TPM Питание отсутствует Можно использовать ресурсы TPM Питание подключено
23 AES-NI TPM TXT Требующие авторизации (Owned) Требующие ресурсы Не требующие ничего Контроль доступа к командам: On Owned + Activated Activated No Access Physical Presence Owned
24 AES-NI TPM TXT •BIOS •Драйвер TPM •Библиотеки и утилиты для работы с TPM bash Tpm-tools /dev/char/tpm TPM device
25 AES-NI TPM TXT sudomodprobetpm_bios sudomodprobetpm sudomodprobetpm_tis sudotpm_version sudotpm_takeownership sudotpm_getpubek sudocat /sys/class/misc/tpm0/device/pcrr tpm_sealdata–I test.txt –o blob –p4 tpm_unsealdata–I blob –o text_res.txt
26 AES-NI TPM TXT PCR Данные 0 BIOS,расширения 1 КонфигурацияPCI/Motherboard 2 Настройки BIOS 3 Другие ROM 4 MBR –1 5 MBR –2 6 Код событий выхода изHybernate 7 Данные производителя компьютера 8 NTFS Boot Sector 9 NTFS Boot Block 10 Boot Manager 11 BitLockerAccess Control PIN Ключ шифрования Использует
27 AES-NI TPM TXT Приложения КомандыTPM Пакет на отправку УстройствоTPM PortIO/MMIO Пакет на прием УстройствоTPM PortIO/MMIO TPM_Seal TPM_Unseal TPM_SaveState TPM_Enable TPM_Disable TPM_LoadKey … … BIOS tpm-seal Tboot U8 TPM_REG_ACCESS U32 TPM_REG_STS U8 TPM_REG_DATA_FIFO readb((TPM_LOCALITY_BASE_N(locality) | reg) + i); Writeb((TPM_LOCALITY_BASE_N(locality) | reg) + i, _raw[i]);
28 AES-NI TPM TXT tboot Фаза 1  TPM_CreateWrapKey(PIN) Key.dat TPM_Seal MBR -> PCR Mbr.dat Botan::encrypt (data.txt) Фаза 2 TPM_LoadKey(PIN) TPM_Unseal Botan::decrypt (data.txt)
29 AES-NI TPM TXT BIOS ROM BIOS Code MBR Loader OS Kernel TPM PCR Static Root of trust (SRT)
30 AES-NI TPM TXT BIOS ROM BIOS Code MBR Loader OS Kernel Сотни проверок при загрузке -долго Необходимо обновлять все проверки в случае легальных модификаций Как быть, если не совпал код на ранней стадии? Не загружаться? Все компоненты доверенные Возможность удаленной проверки (TPM_Sealс удаленным Challange)
31 AES-NI TPM TXT Intel Trusted Execution Technology (TXT) AMD Secure Virtual Machines

More Related Content

NeoQUEST: Tpm.txt.на что способно заморское железо

  • 2. 2 VT-x VT-d AES- NI vPro TPM AMT TXT IPT
  • 3. 3 AES-NI TPM TXT Инструкция Opcode Описание AESENC 66 0F 38 DC /r Выполнить один раунд шифрования AESENCLAST 66 0F 38 DD /r Выполнить последний раунд шифрования AESDEC 66 0F 38 DE /r Выполнить один раунд расшифрования AESDECLAST 66 0F 38 DF /r Выполнить последний раунд расшифрования AESKEYGENASSIST 66 0F 3A DF /r ib Поспособствовать в генерации раундового ключа AESIMC 66 0F 38 DB /r Преобразование InvMixColumnдля ключа Intel® Advanced Encryption Standard New Instructions (AES-NI)
  • 4. 4 AES-NI TPM TXT Позволяет повысить производительность в 7 раз! (проверим…) Использует 128-битные XMM регистры AESENC STATE ← SRC1; RoundKey←SRC2; STATE ← ShiftRows( STATE ); STATE ← SubBytes( STATE ); STATE ← MixColumns( STATE ); DEST[127:0] ←STATE XOR RoundKey; DEST[VLMAX-1:128] (Unmodified) AESENC xmm1, xmm2 Данные Ключ __asm__ ( "moveax%2;" "movdqaxmm1, [eax];“ "aesencxmm1, [%1];" "movdqa[%0], xmm1;" : "=r"(ctext) : "r"(key), "r"(ptext) : "xmm1" );
  • 5. 5 AES-NI TPM TXT Intel-lib: https://software.intel.com/en-us/articles/download-the-intel-aesni-sample-library Botan: http://fossies.org/linux/Botan/src/ Botan Botan::encrypt _mm_aesXXX_si128 Botan::decrypt _mm_aesXXX_si128
  • 6. 6 AES-NI TPM TXT https://communities.intel.com/community/itpeernetwork/datastack/blog/2014/ 06/18/disrupting-the-data-center-to-create-the-digital-services-economy
  • 7. 7 AES-NI TPM TXT TPM –Trusted Platform Module TCPA -Trusted Computing Platform Alliance HP,IBM, Intel, Microsoft 1999 TCG –Trusted Computing Group http://www.trustedcomputinggroup.org >1000 стр.
  • 8. 8 AES-NI TPM TXT TPM Хранилище ключей Временное Временные ключи Контроль целостности Постоянное Собственный секрет Пользовательский секрет Крипто-ускоритель Крипто-процессор Генератор случайных чисел Генератор ключей (RSA) Устройство хэширования(SHA-1) RSA подпись/шифрование
  • 9. 9 AES-NI TPM TXT TPM_Delegate_CreateKeyDelegation TPM_Delegate_CreateOwnerDelegation TPM_Init TPM_Startup TPM_SaveState TPM_SelfTestFull TPM_ContinueSelfTest TPM_GetTestResult TPM_SetOwnerInstall TPM_OwnerSetDisable TPM_PhysicalEnable TPM_PhysicalDisable TPM_PhysicalSetDeactivated TPM_SetTempDeactivated TPM_SetOperatorAuth TPM_TakeOwnership TPM_OwnerClear TPM_ForceClear TPM_DisableOwnerClear TPM_DisableForceClear TSC_PhysicalPresence TSC_ResetEstablishmentBit TPM_GetCapability TPM_SetCapability TPM_GetCapabilityOwner TPM_GetAuditDigest TPM_GetAuditDigestSigned TPM_SetOrdinalAuditStatus TPM_FieldUpgrade TPM_SetRedirection TPM_ResetLockValue TPM_Seal TPM_Unseal TPM_UnBind TPM_CreateWrapKey TPM_LoadKey TPM_CreateMigrationBlob TPM_ConvertMigrationBlob TPM_AuthorizeMigrationKey TPM_MigrateKey TPM_CMK_SetRestrictions TPM_CMK_ApproveMA TPM_CMK_CreateKey TPM_CMK_CreateTicket TPM_CMK_CreateBlob TPM_CMK_ConvertMigration TPM_CreateMaintenanceArchive TPM_LoadMaintenanceArchive TPM_KillMaintenanceFeature TPM_LoadManuMaintPub TPM_ReadManuMaintPub TPM_Delegate_LoadOwnerDelegation TPM_Delegate_ReadTable TPM_Delegate_UpdateVerification TPM_Delegate_VerifyDelegation TPM_NV_ReadValue TPM_NV_ReadValueAuth TPM_SetOwnerPointer TPM_Delegate_Manage TPM_GetTicks TPM_TickStampBlob TPM_EstablishTransport TPM_ExecuteTransport TPM_ReleaseTransportSigned TPM_CreateCounter TPM_IncrementCounter TPM_ReadCounter TPM_ReleaseCounter TPM_ReleaseCounterOwner TPM_DAA_Join TPM_DAA_Sign TPM_EvictKey TPM_Terminate_Handle TPM_SaveKeyContext TPM_LoadKeyContext TPM_SaveAuthContext TPM_LoadAuthContext TPM_DirWriteAuth TPM_DirRead TPM_ChangeAuthAsymStart TPM_ChangeAuthAsymFinish TPM_Reset TPM_OwnerReadPubek TPM_DisablePubekRead TPM_LoadKey TPM_GetCapabilitySigned TPM_GetOrdinalAuditStatus TPM_CertifySelfTest TPM_GetPubKey TPM_Sealx TPM_SHA1Start TPM_SHA1Update TPM_SHA1Complete TPM_SHA1CompleteExtend TPM_Sign TPM_GetRandom TPM_StirRandom TPM_CertifyKey TPM_CertifyKey TPM_CreateEndorsementKeyPair TPM_CreateRevocableEK TPM_RevokeTrust TPM_ReadPubek TPM_OwnerReadInternalPub TPM_MakeIdentity TPM_ActivateIdentity TPM_Extend TPM_PCRRead TPM_Quote TPM_PCR_Reset TPM_NV_DefineSpace TPM_NV_WriteValue TPM_NV_WriteValueAuth TPM_KeyControlOwner TPM_SaveContext TPM_LoadContext TPM_ChangeAuth TPM_ChangeAuthOwner TPM_OIAP TPM_OSAP TPM_DSAP TPM_FlushSpecific
  • 10. 10 AES-NI TPM TXT TPM Управление состоянием Хранилище ключей Криптография Протоколы авторизации Таймер/Счетчик Контроль целостности
  • 11. 11 AES-NI TPM TXT Включение питания TPM_Init TPM_Startup Самотестирование Использование TPM_SaveState Выключение питания BIOS BIOS Чипсет Программное обеспечение
  • 12. 12 AES-NI TPM TXT Вычислители Постоянное хранилище Non-Volatile (NV) Временное хранилище RSA SHA-1 HMAC RNG EK –Endorsement Key (2048b) SRK –Storage Root Key (2048b) Owner AuthSecret (160b) PCR –Platform Control Registers 0..15 RSA key Slots 0..9 Temp Handles
  • 13. 13 AES-NI TPM TXT TPM EK SRK AuthSecret RSA key slot Handles PCR
  • 14. 14 AES-NI TPM TXT Owner AuthSecret TPM TPM_TakeOwnership SRK Создает
  • 15. 15 AES-NI TPM TXT Owner AuthSecret TPM NewKey SRK NewKey Blob Вычисляет Возвращает
  • 16. 16 AES-NI TPM TXT Owner AuthSecret TPM NewKey SRK NewKey Blob NewKey Handle Сохраняется Ассоциирует Возвращает
  • 17. 17 AES-NI TPM TXT TPM PCR_#x Обнуляет PCR[x] 0 Reset/Startup •Обнуление Extend •Добавление данных Read/Seal •Использование
  • 18. 18 AES-NI TPM TXT TPM PCR_#x Обнуляет PCR[x] 0 Reset/Startup •Обнуление Extend •Добавление данных Read/Seal •Использование Данные (D)
  • 19. 19 AES-NI TPM TXT TPM PCR_#x Использует Reset/Startup •Обнуление Extend •Добавление данных Read/Seal •Использование
  • 20. 20 AES-NI TPM TXT TPM TPM_Seal(x) PCR_#x Key handle (EK/Other) Data Blob NewKey Data Использует Вычисляет Возвращает Seal •Шифрование Unseal •Расшифровывание
  • 21. 21 AES-NI TPM TXT TPM TPM_Unseal(x) PCR_#x Key handle (EK/Other) NewKey Data Использует Вычисляет Возвращает Data Blob Seal •Шифрование Unseal •Расшифровывание
  • 22. 22 AES-NI TPM TXT On Enabled Active Owned Off Disabled Inactive Unowned Нельзя использовать ресурсы TPM Но можно Random/SHA-1 То же что Disabled, но можно TakeOwnership Можно использовать дополнительные команды с ключемSRK Включен дополнительный контроль команд Можно использовать все основные команды, в частности PCR Нельзя использовать команды, использующие персональный ключ Позволяет сперва авторизоваться, а потом включить TPM Питание отсутствует Можно использовать ресурсы TPM Питание подключено
  • 23. 23 AES-NI TPM TXT Требующие авторизации (Owned) Требующие ресурсы Не требующие ничего Контроль доступа к командам: On Owned + Activated Activated No Access Physical Presence Owned
  • 24. 24 AES-NI TPM TXT •BIOS •Драйвер TPM •Библиотеки и утилиты для работы с TPM bash Tpm-tools /dev/char/tpm TPM device
  • 25. 25 AES-NI TPM TXT sudomodprobetpm_bios sudomodprobetpm sudomodprobetpm_tis sudotpm_version sudotpm_takeownership sudotpm_getpubek sudocat /sys/class/misc/tpm0/device/pcrr tpm_sealdata–I test.txt –o blob –p4 tpm_unsealdata–I blob –o text_res.txt
  • 26. 26 AES-NI TPM TXT PCR Данные 0 BIOS,расширения 1 КонфигурацияPCI/Motherboard 2 Настройки BIOS 3 Другие ROM 4 MBR –1 5 MBR –2 6 Код событий выхода изHybernate 7 Данные производителя компьютера 8 NTFS Boot Sector 9 NTFS Boot Block 10 Boot Manager 11 BitLockerAccess Control PIN Ключ шифрования Использует
  • 27. 27 AES-NI TPM TXT Приложения КомандыTPM Пакет на отправку УстройствоTPM PortIO/MMIO Пакет на прием УстройствоTPM PortIO/MMIO TPM_Seal TPM_Unseal TPM_SaveState TPM_Enable TPM_Disable TPM_LoadKey … … BIOS tpm-seal Tboot U8 TPM_REG_ACCESS U32 TPM_REG_STS U8 TPM_REG_DATA_FIFO readb((TPM_LOCALITY_BASE_N(locality) | reg) + i); Writeb((TPM_LOCALITY_BASE_N(locality) | reg) + i, _raw[i]);
  • 28. 28 AES-NI TPM TXT tboot Фаза 1  TPM_CreateWrapKey(PIN) Key.dat TPM_Seal MBR -> PCR Mbr.dat Botan::encrypt (data.txt) Фаза 2 TPM_LoadKey(PIN) TPM_Unseal Botan::decrypt (data.txt)
  • 29. 29 AES-NI TPM TXT BIOS ROM BIOS Code MBR Loader OS Kernel TPM PCR Static Root of trust (SRT)
  • 30. 30 AES-NI TPM TXT BIOS ROM BIOS Code MBR Loader OS Kernel Сотни проверок при загрузке -долго Необходимо обновлять все проверки в случае легальных модификаций Как быть, если не совпал код на ранней стадии? Не загружаться? Все компоненты доверенные Возможность удаленной проверки (TPM_Sealс удаленным Challange)
  • 31. 31 AES-NI TPM TXT Intel Trusted Execution Technology (TXT) AMD Secure Virtual Machines