РЕКЛАМА
ИНФОРМАЦИЯ
Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru

СОБЕРИ САМ

Концепция Trusted Platform Module (TPM): первый практический взгляд
Краткое содержание статьи: Концепция "доверяемых вычислений" (trusted computing) сегодня становится популярной темой для разговоров. И не менее популярным поводом для появления различных слухов. Но что она представляет собой на самом деле? Мы решили рассмотреть технологию TPM (Trusted Platform Module) на основе новых рабочих станций HP Compaq Business Desktops DC7600.

Концепция Trusted Platform Module (TPM): первый практический взгляд


Редакция THG,  8 октября 2005
Страница: Назад  1 2 Далее


Доверяемые компьютеры: плюс или минус?

Доверяемые компьютеры: плюс или минус?

Сегодня ИТ-сферу регулярно потрясают новые проблемы безопасности вроде вирусов, "червей" и "троянских коней". Эта тенденция подтверждается статистикой скачивания обновлений антивирусов и анти-троянских программ, а также числом современных компьютерных "паразитов". Да и судебные прецеденты тоже есть: недавно за решётку попал 19-летный автор "червей" Sasser и Netsky. И суд не проявил снисхождения, дав срок в один год и девять месяцев.

По оценке японской компании Trend Micro в 2002 году вредоносные программы принесли убыток в $378 млн. В 2004 году было насчитано 37,8 млн. инфицированных компьютеров, на 8% больше, чем в 2003. Если судить по месячной статистике, в этом году нас вновь ждёт увеличение числа заражённых компьютеров, однако уровень роста окажется меньше, чем в предыдущие годы, главным образом из-за контрмер. Для ИТ-менеджеров и администраторов заключение будет логичным: они должны предотвратить вторжение вируса, а также выполнение постороннего кода или частей программы.

В любом случае, подобный подход следует отличать от обычных мер безопасности вроде вирусных сканеров, межсетевых экранов и демилитаризованных зон (DMZ). Довольно большое число поставщиков ПО предлагают широкий диапазон продуктов по обеспечению безопасности, но результат пока далёк от удовлетворительного. И главной причиной этого можно считать, что ни одна из перечисленных концепций до сих пор не рассматривала как программную, так и аппаратную сторону проблемы. Ситуацию призвана изменить группа Trusted Computing Group с выпуском решений "доверяемый платформенный модуль" (Trusted Platform Module, TPM).

Доверяемые компьютеры: плюс или минус?

Рост числа инфицированных компьютеров (источник: Trend Micro, Inc.).

Разработки TCPA/TCG

Ассоциация Trusted Computing Platform Alliance (TCPA) была создана в 1999 году. В то время в ней участвовали важные игроки аппаратной и программной индустрии вроде HP, IBM, Microsoft и других. К сожалению, деятельность TCPA не оказалась успешной из-за структуры: любой из двухсот членов имел право отложить или отменить какое-либо решение. А достигнуть в некоторых сферах компромисса бывает очень сложно.

Именно поэтому в апреле 2004 года TCPA была преобразована в новый консорциум под названием Trusted Computing Group (TCG). В новой организации только немногие компании (названные "promoters") могут принимать решение. Сегодня в их число входят AMD, Hewlett-Packard, IBM, Intel, Microsoft, Seagate, Sony, Sun и Verisign. Оставшиеся члены, числом почти в тысячу, были названы "contributors" или "adopters". Они участвуют в работе над черновыми спецификациями или попросту получают ранний доступ к различным новым разработкам.

Среди результатов деятельности TCPA/TCG можно назвать "доверяемый платформенный модуль" (Trusted Platform Module, TPM), раньше называвшийся "чипом Фрица" (Fritz Chip). Фриц Холлингс (Fritz Hollings) - это американский сенатор, известный своей горячей поддержкой системы защиты авторских прав на цифрую информацию (digital rights management, DRM).

TPM обычно реализуется в виде чипа на материнской плате, который интегрируется в процесс загрузки системы. При включении компьютера он проверяет состояние системы (trusted).

Цели Trusted Computing Group

Одной из целей TCG было создание "безопасного компьютера" ("safe computer"), в котором аппаратное, программное обеспечение, а также все процессы связи проверяются и защищаются. Слово "связь" здесь следует понимать в общем смысле, поскольку сюда же относятся взаимодействия между различными частями ПО. Ниже приведены основные задачи, поставленные TCG.

  • Защита данных (Data security).
    Данные могут считывать только авторизованные пользователи. Должна обеспечиваться безопасность передачи данных на компьютер и с него. Личные данные не должны раскрываться.
  • Безопасность данных (Data safety).
    Аппаратное и программное обеспечение должно обеспечить надёжную работу с данными.
  • Целостность данных (Data integrity).
    Программное обеспечение и данные не должны изменяться без уведомления (скажем, под воздействием вирусов или "червей").
  • Авторство данных (Data authenticity).
    Должна существовать возможность проверить авторство получателя и отправителя, а также службы данных (через процесс "assignment"). Каждый чип TPM можно ясно идентифицировать, поэтому он вполне очевидно привязывается к системе.

Конечно, возможности доверяемой платформы не ограничены одним компьютером - сюда можно добавить все современные виды связи. Видение TCG охватывает мобильные телефоны и КПК, а также устройства ввода, накопители и сертификаты. В качестве расширений TPM могут использоваться устройства безопасности вроде считывателя отпечатка пальцев или радужной оболочки глаза. Усилия по разработке в этих направлениях легли на плечи подгрупп TCG. Одна из таких подгрупп - TNC (Trusted Network Connect), работающая над безопасностью сетевых соединений.

Следует отметить техническую проблему, которую часто смешивают с концепцией доверяемых компьютеров - DRM. Отметим, что задачей DRM является предотвращение несанкционированного копирования цифровой информации - фильмов, музыки, текста и т.д.

Конечно, технология доверяемых компьютеров даёт техническую почву для таких мыслей. Но пока что никто не решился на явную реализацию защиты авторских прав на цифровую информацию. Возможно, это связано с жёсткой критикой, которую получила Microsoft за платформу Palladium. Она была переосмыслена Microsoft и теперь существует под названием "Next Generation Secure Computing Base" (NGSCB). Но перед нами не что иное, как старая начинка в новой обёртке...

Этапы развития

Этапы развития

Шаги развития концепций безопасности (источник: Intel).

Современные разработки наглядно показывают развитие мер в области безопасности. В самом начале решения были чисто программными. Затем появились изолированные приложения с собственным аппаратным обеспечением - те же смарт-карты для работы в банковских программах.

Следующим шагом явились черновые намётки TP-модулей, которые в современном виде представляют решения вроде "чипа Фрица". Первым производителем аппаратного обеспечения, взявшим на вооружение Trusted Computing, стала компания IBM: ноутбук ThinkPad T23 был оснащён TP-модулем от Infineon.

Первым шагом дальше начальной концепции TPM стало введение технологии под названием Execute Disable Bit (XD) у Intel, Non Execute (NX) у AMD и Data Execution Protection (DEP) у Microsoft. Эта технология борется с атаками методом переполнения буфера: память разделяется на области, из которых может выполняться код, и из которых выполнение запрещено. Однако эта функция должна поддерживаться процессором, операционной системой и приложениями. Среди операционных систем функцию поддерживают Microsoft Windows Server 2003 SP1, Microsoft Windows XP SP2, Windows XP Professional x64, SUSE Linux 9.2 и Enterprise Linux 3 update 3.

Как работает TPM?

Как работает TPM?

Схема работы системы TCG.

Модули TPM (текущая версия 1.2) обеспечивают так называемый хэш (hash) для системы с помощью алгоритма SHA1 (Secure Hash Algorithm). Значение хэша получается из информации, полученной от всех ключевых компонентов вроде видеокарты и процессора, в сочетании с программными элементами (операционной системой, среди всего прочего).

Компьютер будет стартовать только в проверенном состоянии (authorized condition), когда TPM получит правильное значение хэша. В проверенном состоянии операционная система получает доступ к корневому ключу шифрования (encrypted root key), который требуется для работы приложений и доступа к данным, защищённым системой TPM. Если при загрузке было получено неправильное значение хэша, то система считается не доверяемой, и на ней будут работать только обычные, свободные файлы и программы.

Среди сегодняшних производителей модулей Trusted Platform (TPM) можно отметить Infineon, National Semiconductor (хотя его подразделение TPM было недавно продано Winbond) и Atmel. Кроме того, существуют чипы с интеграцией TPM от Phoenix/Award, процессоры от Transmeta и сетевые контроллеры от Broadcom, которые используются Hewlett-Packard. Seagate объявила о решении выпустить контроллеры жёстких дисков с интегрированной функцией TPM.

В области программ, использующих установленные TPM, Wave Systems предлагает среду Embassy Security Center, полный пакет Embassy Trust Suite (управление документами, цифровыми подписями) и инструментарий CSP Toolkit (Cryptographic Service Provider) для программистов Windows. IBM предлагает пакет ThinkVantage (главным образом вместе со своими ноутбуками Thinkpad, поддерживающими TPM), а Ultimaco поставляет программу кодирования данных SafeGuard Easy. Checkpoint продаёт набор продуктов для целого ряда задач в сфере ИТ-инфраструктуры, а Adobe предлагает Acrobat версии 6, который позволяет работать с PDF-файлами через TPM.

Вместе с тем, сегодня существуют побочные технологии и улучшения, чьи характеристики по безопасности реализуются ещё более строго. Среди примеров можно выделить технологию Intel LaGrande, ARM TrustZone, и новинку следующего, 2006 года - AMD Presidio. Отдельное ядро безопасности операционной системы (Nexus в случае Microsoft Vista) связывает модуль TP и компоненты безопасности доверяемых приложений. Благодаря такой поддержке пользователь может проверить, что все аппаратные компоненты являются авторизованными TCG, установленные приложения подписаны, и ни у одного из компонентов нет неправильной подписи/серийного номера.

Если будут определены изменения в аппаратной конфигурации, то TPM сможет повторно сертифицировать новые компоненты в онлайновом режиме. Операционная система с ядром безопасности Nexus работает в областях памяти, защищённых процессором (помните, Data Execution Protection), а данные доверяемых приложений нельзя изменить снаружи.

В текущей версии 1.2 TPM есть некоторые приятные функции. "Direct Anonymous Attestation" (DAA) обеспечивает улучшенную связь с другими надёжными клиентами. "Locality" вводит различные уровни безопасности TPM. "Delegation" различает характеристики безопасности у различных пользователей. "NV Storage" обеспечивает лучшее использование энергонезависимых носителей. "Transport protection" улучшает передачу данных на не-TPM системы, а "Monotonic Counters" прослеживает каждый шаг вашей работы, чтобы предотвратить так называемые атаки "replay".

Как работает TPM?
Страница: Назад  1 2 Далее


СОДЕРЖАНИЕ

Обсуждение в Клубе Экспертов THG Обсуждение в Клубе Экспертов THG


РЕКЛАМА
РЕКОМЕНДУЕМ ПРОЧЕСТЬ!

История мейнфреймов: от Harvard Mark I до System z10 EC
Верите вы или нет, но были времена, когда компьютеры занимали целые комнаты. Сегодня вы работаете за небольшим персональным компьютером, но когда-то о таком можно было только мечтать. Предлагаем окунуться в историю и познакомиться с самыми знаковыми мейнфреймами за последние десятилетия.

Пятнадцать процессоров Intel x86, вошедших в историю
Компания Intel выпустила за годы существования немало процессоров x86, начиная с эпохи расцвета ПК, но не все из них оставили незабываемый след в истории. В нашей первой статье цикла мы рассмотрим пятнадцать наиболее любопытных и памятных процессоров Intel, от 8086 до Core 2 Duo.

ССЫЛКИ
Реклама от YouDo