컴퓨터의 TPM 모듈을 사용하여 바이트를 암호화하려면 어떻게해야합니까?

귀하의 의도와 상황에 따라 다릅니다.

• 어떤 종류의 TPM이 있습니까 (1 가족 또는 2 가족)?
• TPM은 어떤 상태입니까? 소유 했습니까? 프로비저닝 되었습니까?
• 프로그래밍 언어는 무엇입니까?
• 암호화하거나 서명 하시겠습니까? (나머지 질문과는 모호합니다)
• 암호화하려는 데이터의 크기는 얼마입니까?
• 대칭 키 또는 비대칭 키를 사용 하시겠습니까?
• TPM에 이미있는 키를 사용 하시겠습니까, 아니면 먼저 키를 생성 하시겠습니까?
• “암호화”란 “키 래핑”을 의미합니까?
• 암호화 된 데이터를 시스템 구성에 고정하여 시스템이 동일한 구성으로 돌아 왔을 때만 해독 할 수 있도록 하시겠습니까?
• 암호 해독을 위해 인증을 요구 하시겠습니까?
• 전혀 암호화 할 필요가없는 대신 TPM 내에 데이터를 저장 하시겠습니까?
• TPM 내에 데이터를 저장하는 경우 권한이 필요합니까? 아니면 검색을 위해 시스템이 특정 구성에 있어야합니까?

이러한 각 사용 사례 (및 더 많은 사례) 또는 이들의 조합은 서로 다른 구현 경로를 제공합니다. TPM을 암호화 장치의 스위스 군용 칼이라고 생각하면됩니다. TPM으로 할 수있는 일은 많지 않지만 그 다 용성 때문에 사용 편의성이 떨어집니다. 질문은 암호화, 서명 및 시스템 구성에 대한 잠금 사이에서 계속 튀어 나오지만이 답변의 주요 부분에서는 질문에 설명 된 대부분의 요구 사항을 충족하는 Seal 명령을 고려합니다.

이제 한 단계 더 나아가 야 할 때입니다. 로컬 TPM에서만 해독 할 수있는 일부 데이터 (예 : 하드 드라이브 암호화 마스터 키)를 암호화하고 싶습니다.

이것은 Bind 명령의 용도입니다 (TPM 2에 대한 Create 명령으로 대체 됨). TPM 바인딩 키에서 파생 된 키를로드하고이를 사용하여 (또는 하드웨어 바인딩 키를 사용하여 직접) 암호화합니다. 이렇게하면 동일한 TPM에 대한 액세스를 통해서만 데이터의 암호를 해독 할 수 있습니다.

즉, 아래 블록 다이어그램에서 Android 용 Qualcomm TEE (Trusted Execution Environment)를 Windows의 TPM으로 바꾸고 싶습니다.

이 전체 프로세스를 복제하는 것이 좋은 생각인지 확실하지 않습니다. 우선, 프로세스의 어느 곳에서나 서명 작업을 사용할 필요가 없습니다. Android 5가 개발 될 당시 Keystore API는 서명 및 확인 작업 으로 제한 되어 있는 것으로 보입니다 . 내 추측으로는 디스크 암호화 팀이 최선을 다해 자신이 가진 작업을 수행하고 저장된 TEE 키를 사용하여 서명 작업 을 통해 중간 키 중 하나를 파생 시켜 전체 프로세스를 하드웨어에 묶는 알고리즘을 고안했습니다. 바운드 키는 플랫폼에서만 사용할 수 있습니다. 당시에는 서명이 유일한 방법 이었기 때문입니다. 그러나 TPM에 대한 액세스 권한이있는 경우 이러한 방식으로 자신을 제한 할 필요가 없으므로 필요하다고 생각하는 것보다 더 많은 기능을 제공합니다!

TPM이 데이터 서명을하지 않는다는 것을 알고 있습니다.

이는 거짓이며 두 버전의 TPM 모두 서명을 지원합니다.

(또는 그렇다면 동일한 데이터에 서명하는 것이 매번 동일한 바이너리 출력을 제공한다고 보장하지 않습니다)

이것은 말이되지 않습니다. 동일한 키로 동일한 데이터에 서명하면 동일한 서명 이 생성 됩니다 . 서명 작업과 따옴표 작업을 혼동 할 수 있으며, 이는 nonce와 혼합됩니다.

그래서 “RSA 서명”을 “하드웨어 바운드 키로 256 비트 blob 암호화”로 대체 할 의향이 있습니다.

둘 다 TPM에서 가능하지만 실제로 선호되는 옵션이어야합니다. 위 참조.

문제는 TPM 프로그래밍이 MSDN에서 완전히 문서화되지 않았다는 것입니다. 작업을 수행하는 데 사용할 수있는 API가 없습니다.

불행히도 문서화 할 내용이 많지 않습니다. Win API는 드라이버에서 한 수준 제거 된 몇 가지 TBS 기능으로 제한됩니다.

대신 Trusted Computing Group의 소프트웨어 스택 (TSS라고도 함) 사본을 찾아서 페이로드와 함께 TPM에 보낼 명령을 어떤 순서로 파악하고 Window의 Tbsip_Submit_Command 함수를 호출하여 명령을 직접 제출해야합니다.

사실, 아니요, TSS가 있다면을 사용할 필요가 없습니다 Tbsip_submit_Command(). 이것이 TSS를 갖는 요점입니다. 저수준 세부 사항이 추상화됩니다.

Windows에는 작업을 수행하는 더 높은 수준의 API가 없습니다.

TPM 1에는 여전히 적용되지만 TPM 2에는 TSS.MSR이 있습니다.

하드 드라이브에 SATA I / O 명령을 실행하여 텍스트 파일을 만드는 것과 도덕적으로 동일합니다.

옳은.

Trousers를 사용하지 않는 이유 …이 코드의 문제점은 Windows 세계로 이식 할 수 없다는 것입니다. 예를 들어 Delphi에서는 사용할 수없고 C #에서는 사용할 수 없습니다. 필요 : OpenSSL, pThread

이것이 극복 할 수없는 도전이라는 것은 분명하지 않습니다. 모든 데이터 구조화 코드를 다시 작성하는 것보다 interop을 통해 TrouSerS에 액세스하는 것이 좋습니다. 또한 doTSS질문을 작성할 때도있었습니다.

TPM을 사용하여 데이터를 암호화하는 동등한 코드는 무엇입니까? TPM_seal 명령과 관련이있을 수 있습니다. 데이터를 봉인하고 싶지는 않지만 바인딩하고 싶다고 생각합니다.

질문에는 두 명령의 차이점을 설명하는 인용문이 포함되어 있으므로 많은 혼란이 없어야합니다. 봉인은 바인딩과 비슷하지만 봉인을 해제하려면 시스템 상태가 동일해야한다는 제약이 추가되었습니다.

같은 방법으로 다음을 제공 할 수있었습니다.

Byte[] ProtectBytes_Crypt(Byte[] plaintext)
{
   //...
   CryptProtectData(...); 
   //...
}

누군가 상응하는 것을 제공 할 수 있습니까?

Byte[] ProtectBytes_TPM(Byte[] plaintext)
{
   //...
   Tbsip_Submit_Command(...);
   Tbsip_Submit_Command(...);
   Tbsip_Submit_Command(...);
   //...snip...
   Tbsip_Submit_Command(...);
   //...
}

시스템 LSA에서 잠긴 키가 아니라 TPM에서 잠긴 것을 제외하고는 동일한 작업을 수행합니까?

먼저, 서로 완전히 호환되지 않는 두 가지 주요 버전의 TPM이 있다는 점을 지적 할 가치가 있습니다. 따라서 TPM 1 용으로 작성한 코드는 TPM 2에서 작동하지 않을 수 있습니다. TBS API는 둘 사이의 유일한 공통 코드이며 Microsoft에 공평하게 말하면 API가 성장하지 않은 이유 중 하나 일 수 있습니다. 답변의 주요 부분은 두 가지 이유로 TPM 1에 대한 코드를 제공합니다.

• 질문에는 TPM 1 특정 개념이 포함되어 있으므로 TPM 1을 사용하는 사람들은 여기에서 검색 할 가능성이 더 높습니다.
• TPM 2 용 TSS의 Microsoft 구현이 있습니다.

둘째, 질문을 좀 더 구체적으로 만들어 보겠습니다. 나는 그것을 다음과 같이 재 해석하고있다.

How do I write code in C#, using only the TBS API, to interface with
an already owned and provisioned TPM to, without user interaction,
encrypt no more than 128 bytes of arbitrary data with an asymmetric
key already resident in the TPM and bound to it, but not protected
with a password, so that in order to decrypt the data the system may
need to be in the same state it was in at encryption time based on an
easily configurable variable?

Seal 명령은 PCR 선택 크기가 0으로 설정되어있을 때 Bind 명령과 동일한 기능을 수행하기 때문에 가장 적합하지만 PCR 선택은 원하는 PCR을 포함하도록 쉽게 변경할 수 있습니다. Bind 명령이 사양에 포함 된 이유가 무엇인지 궁금합니다. 언급했듯이 TPM 2 사양에서 제거되었고 두 가지가 하나의 Create 명령으로 결합되었습니다.

다음은 TBS 함수만으로 데이터를 암호화하기 위해 TPM 1.2 Seal 명령을 사용하는 C # 코드입니다 (참고 :이 코드는 테스트되지 않았으며 디버깅 없이는 작동하지 않을 가능성이 높습니다) .

[DllImport ("tbs.dll")]
unsafe static extern UInt32 Tbsi_Context_Create (UInt32 * version, IntPtr * hContext);

[DllImport ("tbs.dll")]
unsafe static extern UInt32 Tbsip_Context_Close (IntPtr hContext);

[DllImport ("tbs.dll")]
unsafe static extern UInt32 Tbsip_Submit_Command (
    IntPtr hContext, UInt32 Locality, 
    UInt32 Priority, 
    byte * pCommandBuf, 
    UInt32 CommandBufLen, 
    byte * pResultBuf, 
    UInt32 * pResultBufLen);

byte[] ProtectBytes_TPM (byte[] plaintext) {

    void AddUInt32Reversed (byte[] a, System.UInt32 o, ref int i) {
        byte[] bytes = System.BitConverter.GetBytes (o);
        Array.Reverse (bytes);
        Array.Copy (bytes, 0, a, i, bytes.Length);
        i += bytes.Length;
    }
    void AddUInt16Reversed (byte[] a, System.UInt16 o, ref int i) {
        byte[] bytes = System.BitConverter.GetBytes (o);
        Array.Reverse (bytes);
        Array.Copy (bytes, 0, a, i, bytes.Length);
        i += bytes.Length;
    }
    void AddBool (byte[] a, byte b, ref int i) {
        a[i] = b;
        i += 1;
    }
    void AddBlob (byte[] a, byte[] b, ref int i) {
        Array.Copy (b, 0, a, i, b.Length);
        i += b.Length;
    }
    byte[] Xor (byte[] text, byte[] key) {
        byte[] xor = new byte[text.Length];
        for (int i = 0; i < text.Length; i++) {
            xor[i] = (byte) (text[i] ^ key[i % key.Length]);
        }
        return xor;
    }

    int offset;

    Random rnd = new Random ();

    IntPtr hContext = IntPtr.Zero;
    unsafe {
        UInt32 version = 1;
        IntPtr handle = hContext;
        UInt32 result = Tbsi_Context_Create ( & version, & handle);

        if (result == 0) {
            hContext = handle;
        }
    }

    byte[] cmdBuf = new byte[768];

    //OSAP
    System.UInt32 outSize;

    byte[] oddOsap = new byte[20];
    byte[] evenOsap = new byte[20];
    byte[] nonceEven = new byte[20];
    byte[] nonceOdd = new byte[20];
    System.UInt32 hAuth = 0;

    offset = 0;
    AddUInt16Reversed (cmdBuf, 0x00C1, ref offset);
    offset = 6;
    AddUInt32Reversed (cmdBuf, 0x0000000B, ref offset);

    offset = 2 + 4 + 4; //2 for tag, 4 for size and 4 for command code

    AddUInt16Reversed (cmdBuf, 0x0004, ref offset); //Entity Type SRK = 0x0004
    AddUInt32Reversed (cmdBuf, 0x40000000, ref offset); //Entity Value SRK = 0x40000000
    rnd.NextBytes (oddOsap);
    AddBlob (cmdBuf, oddOsap, ref offset);
    uint cmdSize = (System.UInt32) offset;
    offset = 2;
    AddUInt32Reversed (cmdBuf, cmdSize, ref offset);

    outSize = (System.UInt32) (Marshal.SizeOf (hAuth) + nonceEven.Length + evenOsap.Length);

    byte[] response = new byte[outSize];
    unsafe {
        UInt32 result = 0;

        //uint cmdSize = (uint)offset;
        uint resSize = outSize;
        fixed (byte * pCmd = cmdBuf, pRes = response) {
            result = Tbsip_Submit_Command (hContext, 0, 200, pCmd, cmdSize, pRes, & resSize);
        }
    }

    byte contSession = 0;
    System.UInt32 hKey = 0x40000000; //TPM_KH_SRK;
    System.UInt32 pcrInfoSize = 0;
    byte[] srkAuthdata = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
    uint inDataSize = (uint) plaintext.Length;

    offset = 2 + 4 + 4; //2 for tag, 4 for size and 4 for return code
    byte[] hauthbytes = new byte[Marshal.SizeOf (hAuth)];
    Array.Copy (response, offset, hauthbytes, 0, hauthbytes.Length);
    Array.Reverse (hauthbytes);
    hAuth = System.BitConverter.ToUInt32 (hauthbytes, 0);
    offset += Marshal.SizeOf (hAuth);
    Array.Copy (response, offset, nonceEven, 0, nonceEven.Length);
    offset += nonceEven.Length;
    Array.Copy (response, offset, evenOsap, 0, evenOsap.Length);

    //shared-secret = HMAC(srk_auth, even_osap || odd_osap)
    byte[] sharedSecretBuf = new byte[evenOsap.Length + oddOsap.Length];
    Array.Copy (evenOsap, 0, sharedSecretBuf, 0, evenOsap.Length);
    Array.Copy (oddOsap, 0, sharedSecretBuf, evenOsap.Length, oddOsap.Length);
    System.Security.Cryptography.HMACSHA1 sharedSecretHmac = new System.Security.Cryptography.HMACSHA1 (srkAuthdata);
    byte[] sharedSecret = sharedSecretHmac.ComputeHash (sharedSecretBuf);

    byte[] authSha1InBuf = new byte[sharedSecret.Length + nonceEven.Length];
    Array.Copy (sharedSecret, 0, authSha1InBuf, 0, sharedSecret.Length);
    Array.Copy (nonceEven, 0, authSha1InBuf, sharedSecret.Length, nonceEven.Length);
    System.Security.Cryptography.SHA1Managed sha1 = new System.Security.Cryptography.SHA1Managed ();
    byte[] authSha1 = sha1.ComputeHash (authSha1InBuf);
    byte[] encAuth = Xor (srkAuthdata, authSha1);

    //inParamDigest = sha1(1S ~ 6S) 
    int paramInDigestInBufSize =
        sizeof (System.UInt32) + 
        encAuth.Length +
        Marshal.SizeOf (pcrInfoSize) +
        Marshal.SizeOf (inDataSize) +
        (int) inDataSize;
    byte[] paramInDigestInBuf = new byte[paramInDigestInBufSize];
    offset = 0;
    AddUInt32Reversed (paramInDigestInBuf, 0x00000017, ref offset);
    AddBlob (paramInDigestInBuf, encAuth, ref offset);
    AddUInt32Reversed (paramInDigestInBuf, 0x0, ref offset); //PCR info size
    AddUInt32Reversed (paramInDigestInBuf, inDataSize, ref offset);
    AddBlob (paramInDigestInBuf, plaintext, ref offset);

    byte[] paramInDigest = sha1.ComputeHash (paramInDigestInBuf);

    int pubAuthInBufSize = paramInDigest.Length + nonceEven.Length + nonceOdd.Length + Marshal.SizeOf (contSession);
    byte[] pubAuthInBuf = new byte[pubAuthInBufSize];

    offset = 0;
    AddBlob (pubAuthInBuf, paramInDigest, ref offset);
    AddBlob (pubAuthInBuf, nonceEven, ref offset);
    AddBlob (pubAuthInBuf, nonceOdd, ref offset);
    AddBool (pubAuthInBuf, contSession, ref offset);
    System.Security.Cryptography.HMACSHA1 pubAuthHmac = new System.Security.Cryptography.HMACSHA1 (sharedSecret);
    byte[] pubAuth = pubAuthHmac.ComputeHash (pubAuthInBuf);

    //Seal
    offset = 0;
    AddUInt16Reversed (cmdBuf, 0x00C2, ref offset); // TPM_TAG_RQU_AUTH1_COMMAND;
    offset = 6;
    AddUInt32Reversed (cmdBuf, 0x00000017, ref offset); // TPM_ORD_SEAL;
    offset = 2 + 4 + 4; //2 for tag, 4 for size and 4 for command code

    AddUInt32Reversed (cmdBuf, hKey, ref offset);
    AddBlob (cmdBuf, encAuth, ref offset);
    AddUInt32Reversed (cmdBuf, pcrInfoSize, ref offset);
    AddUInt32Reversed (cmdBuf, inDataSize, ref offset);
    AddBlob (cmdBuf, plaintext, ref offset);

    AddUInt32Reversed (cmdBuf, hAuth, ref offset);
    AddBlob (cmdBuf, nonceOdd, ref offset);
    AddBool (cmdBuf, contSession, ref offset);
    AddBlob (cmdBuf, pubAuth, ref offset);
    cmdSize = (System.UInt32) offset;
    offset = 2;
    AddUInt32Reversed (cmdBuf, cmdSize, ref offset);

    outSize = 768;
    uint responseSize = 0;

    response = new byte[outSize];
    unsafe {
        UInt32 result = 0;

        uint resSize = outSize;
        fixed (byte * pCmd = cmdBuf, pRes = response) {
            result = Tbsip_Submit_Command (hContext, 0, 200, pCmd, cmdSize, pRes, & resSize);
        }
        responseSize = resSize;
    }

    byte[] retBuffer = new byte[responseSize - 10];
    Array.Copy (response, 10, retBuffer, 0, retBuffer.Length);
    Tbsip_Context_Close (hContext);
    return retBuffer;

}

---

코드 분석 :

[DllImport ("tbs.dll")]
...

다음은 Tbs.h에서 사용할 수있는 몇 가지 기능 중 일부이며 여기에서 사용할 유일한 기능입니다. 기본적으로 장치에 대한 핸들을 열고 원시 바이트를 보내고 받음으로써 장치와 통신 할 수 있습니다.

    void AddUInt32Reversed (byte[] a, System.UInt32 o, ref int i) { ... }
    void AddUInt16Reversed (byte[] a, System.UInt16 o, ref int i) { ... }
    void AddBool (byte[] a, byte b, ref int i) { ... }
    void AddBlob (byte[] a, byte[] b, ref int i) { ... }

TPM은 빅 엔디안이고 Windows는 리틀 엔디안입니다. 따라서 우리가 보내는 모든 데이터에 대해 바이트 순서를 반대로해야합니다. 여기서는 32 비트 및 16 비트 부호없는 정수의 반전에 대해서만 걱정하면됩니다.

    ...
    UInt32 result = Tbsi_Context_Create ( & version, & handle);
    ...

여기서는 Tbsi_Context_Create () 를 사용 하여 TPM과 통신하는 핸들을 엽니 다. 이 TBS_CONTEXT_PARAMS매개 변수는 TPM 1.2 인스턴스와 통신하기 위해 1로 설정해야하는 부호없는 32 비트 int 필드 1 개와 설정 대상인 C 구조체입니다.

    byte[] cmdBuf = new byte[768];

이는 TPM PC 클라이언트 사양 에서 최소 버퍼 크기로 지정됩니다 . 여기서 우리의 필요에 충분할 것입니다.

TPM 1.2 사양 파트 3 은 다음과 같이 말합니다.

TPM_Seal requires the encryption of one parameter (“Secret”). For the
sake of uniformity with other commands that require the encryption of
more than one parameter, the string used for XOR encryption is
generated by concatenating a nonce (created during the OSAP session)
with the session shared secret and then hashing the result.

OSAP 세션 중에 생성 된 임시 값을 사용하여이 “비밀”매개 변수를 XOR 암호화해야합니다. Seal 명령 입력 핸들 중 하나는 OSAP 핸들이기도합니다.

The authorization session handle used for keyHandle authorization.
Must be an OSAP session for this command.

따라서 먼저이 OSAP 세션을 설정해야합니다. OSAP는 TPM 1.2 사양 파트 1에 설명되어 있습니다. OSAP (Object-Specific Authorization Protocol)는 여러 번 인증이 필요한 TPM 개체를 사용하고 싶지만 매번 인증을 제공하지 않으려는 사용 사례를 처리하기 위해 고안되었습니다. 대신 OSAP 세션이 사용됩니다. HMAC 인 “공유 비밀”의 개념에이는 응답 공격을 방지하기 위해 각 측에서 생성 된 nonce와 오브젝트 권한 부여 데이터를 혼합합니다. 따라서 “공유 된 비밀”은이 세션의 양측, 즉 세션을 시작한 측 (사용자)과이를 수락 한 측 (TPM)에게만 알려집니다. 또한 “공유 비밀”이 동일하려면 양쪽에 동일한 객체 권한 부여 데이터가 있어야합니다. 또한 한 세션에서 사용 된 “공유 비밀”은 다른 세션에서 유효하지 않습니다. 사양의이 다이어그램은 프로세스를 설명합니다.

이 특정 경우에 여러 세션을 사용하지 않을 것입니다 (사실이 매개 변수는 Seal 명령으로 무시됩니다!). 우리가 사용할 키에는 인증이 필요하지 않지만 불행히도 OSAP를 설정하기 위해 여전히 사양에 묶여 있습니다. 세션.

    offset = 0;
    AddUInt16Reversed (cmdBuf, 0x00C1, ref offset);
    offset = 6;
    AddUInt32Reversed (cmdBuf, 0x0000000B, ref offset);

    offset = 2 + 4 + 4; //2 for tag, 4 for size and 4 for command code

    AddUInt16Reversed (cmdBuf, 0x0004, ref offset); //Entity Type SRK = 0x0004
    AddUInt32Reversed (cmdBuf, 0x40000000, ref offset); //Entity Value SRK = 0x40000000
    rnd.NextBytes (oddOsap);
    AddBlob (cmdBuf, oddOsap, ref offset);
    uint cmdSize = (System.UInt32) offset;

TPM_OSAP 명령 피연산자는 다음과 같습니다.

각 TPM 1.2 명령은 다음과 같이 배치됩니다.

  2 bytes       4 bytes             4 bytes
+---------+------------------+------------------+---------------------------
|   Tag   |       Size       |   Command code   |    Command body    ....
+---------+------------------+------------------+---------------------------

태그는 다음 항목이 입력인지 출력인지 여부와 명령 매개 변수 다음에 인증 데이터 값이 있는지 여부를 나타내는 2 바이트 값입니다. TPM_OSAP의 경우 태그는 사양에 따라 TPM_TAG_RQU_COMMAND (0x00C1) 여야합니다. 이는 “권한이없는 명령”을 의미합니다.

Size는 태그와 크기 자체를 포함하여 명령의 크기를 바이트 단위로 지정하는 4 바이트 값입니다. 이 값을 계산 한 후에는 나중에 설정합니다.

명령 코드는 서버가 명령 ID로 사용하는 4 바이트 값입니다. TPM에 나머지 명령을 해석하는 방법을 알려줍니다. 여기에있는 명령 코드는 TPM_OSAP (0x0000000B)입니다.

다음으로 설정할 두 가지는 항목 유형과 항목 값입니다. TPM에 이미있는 키를 사용하려고하므로 엔티티 유형 “SRK”(0x0004)를 사용하고 TPM이 이미 소유되었다는 가정하에 작업하고 있으므로 사양에 따라 영구 핸들 0x40000000 아래에로드 된 SRK이므로 엔티티 값에이 영구 핸들 값을 사용합니다. (SRK는 “스토리지 루트 키”를 의미하며 대부분의 다른 TPM 소유 키가 파생되는 루트 키입니다.)

    result = Tbsip_Submit_Command (hContext, 0, 200, pCmd, cmdSize, pRes, & resSize);

마지막으로 명령 크기를 계산하고 설정하고 명령을 보냅니다.

    offset = 2 + 4 + 4; //2 for tag, 4 for size and 4 for return code
    byte[] hauthbytes = new byte[Marshal.SizeOf (hAuth)];
    Array.Copy (response, offset, hauthbytes, 0, hauthbytes.Length);
    Array.Reverse (hauthbytes);
    hAuth = System.BitConverter.ToUInt32 (hauthbytes, 0);
    offset += Marshal.SizeOf (hAuth);
    Array.Copy (response, offset, nonceEven, 0, nonceEven.Length);
    offset += nonceEven.Length;
    Array.Copy (response, offset, evenOsap, 0, evenOsap.Length);

TPM_OSAP의 TPM에서 반환해야하는 데이터는 다음과 같습니다.

그래서 우리는 돌아 왔습니다.

• 기본 명령 (Seal)과 함께 사용할 권한 부여 핸들
• nonceEven : 기본 명령과 함께 사용하기 위해 TPM에서 생성 한 임시 값
• nonceEvenOSAP : TPM_OSAP 명령을 전송하기 전에 우리 측에서 생성 한 nonce에 대한 카운터 논스 인 OSAP nonce입니다. 이 두 개의 nonce는 “공유 비밀”을 생성하는 데 사용됩니다.

이러한 값을 추출하여 변수에 저장합니다.

    byte[] sharedSecretBuf = new byte[evenOsap.Length + oddOsap.Length];
    Array.Copy (evenOsap, 0, sharedSecretBuf, 0, evenOsap.Length);
    Array.Copy (oddOsap, 0, sharedSecretBuf, evenOsap.Length, oddOsap.Length);
    System.Security.Cryptography.HMACSHA1 sharedSecretHmac = new System.Security.Cryptography.HMACSHA1 (srkAuthdata);
    byte[] sharedSecret = sharedSecretHmac.ComputeHash (sharedSecretBuf);

그런 다음 “공유 비밀”을 계산합니다. 사양에 따라 계산에 들어가는 값은 두 개의 OSAP 임시 값 (하나는 사용자에 의해 생성되고 다른 하나는 TPM에 의해 생성됨)과 사용하려는 키에 대한 권한 부여 값인 SRK입니다. 관례 상 SRK auth 값은 “well-known auth”이며, 0으로 된 20 바이트 버퍼입니다. 기술적으로는 TPM의 소유권을 가질 때이 값을 다른 값으로 변경할 수 있지만 실제로는 수행되지 않으므로 “잘 알려진 인증”값이 좋다고 가정 할 수 있습니다.

다음으로 TPM_Seal 명령에 들어가는 내용을 살펴 보겠습니다.

이러한 매개 변수의 대부분은 두 가지 ( encAuth및 pubAuth. 하나씩 살펴 보겠습니다.

encAuth“밀봉 된 데이터에 대한 암호화 된 AuthData”입니다. 여기서 우리의 AuthData는 이전의 “잘 알려진 인증”이지만 그래도 암호화해야합니다. OSAP 세션을 사용하기 때문에 ADIP 또는 Authorization-Data Insertion Protocol에 따라 암호화됩니다. 사양에서 : “ADIP를 사용하면 새 엔티티를 만들고 새 엔티티 AuthData를 안전하게 삽입 할 수 있습니다. 새 AuthData의 전송은 OSAP 세션의 공유 비밀을 기반으로하는 키를 사용한 암호화를 사용합니다.” 추가 : “필수 XOR 암호화 알고리즘의 경우 작성자는 OSAP 공유 비밀의 SHA-1 해시와 세션 임시 값을 사용하여 암호화 키를 작성합니다. 작성자 XOR는 암호화 키를 일회성 패드로 사용하여 새 AuthData를 암호화합니다. 생성 요청과 함께이 암호화 된 데이터를 TPM에 보냅니다. “

다음 다이어그램은 ADIP의 작동 방식을 설명합니다.

pubAuth“입력 및 keyHandle에 대한 권한 부여 세션 요약”입니다. “OIAP 및 OSAP 예제에 대한 매개 변수 선언”의 사양 1 부에서는 위의 TPM_Seal 매개 변수 테이블을 해석하는 방법에 대해 설명합니다. “HMAC # 열은 HMAC 계산에 사용 된 매개 변수를 자세히 설명합니다. 매개 변수 1S, 2S 등은 연결되고 inParamDigest 또는 outParamDigest로 해시되며, 두 개의 인증 세션이있는 경우 암시 적으로 1H1이라고하며 1H2라고합니다. 첫 번째 세션의 경우 1H1, 2H1, 3H1 및 4H1이 연결되고 HMAC됩니다. 두 번째 세션의 경우 1H2, 2H2, 3H2, 4H2가 연결되고 HMAC됩니다. ” 따라서 위의 일반 텍스트, 크기, PCR 정보 크기, encAuthTPM_Seal 서수를 해시 한 다음 두 개의 nonce와 OSAP를 사용하는 “continue session”부울이있는 HMAC를 해시해야합니다.

모든 것을 다이어그램에 통합 :

이 코드에서 “PCR 정보 크기”를 0으로 설정하는 방법에 주목하십시오. 데이터를 시스템 상태로 잠그지 않고 암호화하기 만하면됩니다. 그러나 필요한 경우 “PCR 정보”구조를 제공하는 것은 간단합니다.

    offset = 0;
    AddUInt16Reversed (cmdBuf, 0x00C2, ref offset);
    offset = 6;
    AddUInt32Reversed (cmdBuf, 0x00000017, ref offset); // TPM_ORD_SEAL;
    ...
    result = Tbsip_Submit_Command (hContext, 0, 200, pCmd, cmdSize, pRes, & resSize);

마지막으로 명령을 구성하고 보냅니다.

    byte[] retBuffer = new byte[responseSize - 10];
    Array.Copy (response, 10, retBuffer, 0, retBuffer.Length);
    Tbsip_Context_Close (hContext);
    return retBuffer;

Tbsip_Context_Close () 함수를 사용하여 통신 핸들을 닫습니다.

여기에있는 그대로 응답을 반환합니다. 이상적으로는 resAuth중간자 (man-in-the-middle) 공격을 방지하기 위해 값을 다시 계산하여 바이트를 다시 역순으로 확인하고 싶을 것 입니다.

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혼란스러운 것은 Tspi_Data_Bind 명령이 없다는 것입니다.

이는 Tspi_Data_Bind가 TPM 명령이 아니라 TSS 명령이기 때문입니다. 그 이유는 비밀이 필요하지 않기 때문에 (공개 키만 사용됨) TPM을 사용하지 않고 수행 할 수 있기 때문입니다. 그러나 이로 인해 혼란이 발생했으며 비밀이 필요하지 않은 명령도 TPM 2 사양에 포함되었습니다.

TPM의 공개 키로 키를 암호화하려면 어떻게해야합니까?

TPM 버전에 따라 다릅니다. TPM 1.2 용 TPM_CreateWrapKey 명령을 사용합니다. TPM 2 용 TPM2_Create 명령을 사용합니다.

개발자는 TPM의 키를 어떻게 잠그나요?

TPM에서 만들거나 래핑하거나 사용 가능한 다른 방법을 사용합니다.

TPM2_Create, HMAC 키 지정

책의 텍스트가 혼란 스럽습니다. 당신은 지정하지 HMAC 키를 원하는 지정, HMAC를 키를 .

HMAC 키가 비밀이 아니라는 사실은 의미가 있습니다.

아니요. 열쇠는 비밀입니다.

… 하드웨어 장치에 안전하게 보관하면서 키를 사용하십시오 … 훌륭합니다! 어떻게 해!?

두 버전의 TPM에 대해 키를 만들거나 가져 오는 명령이 있습니다. TPM 1에는 래핑 된 키를 만들어 키 계층을 설정할 수있는 루트 키 (SRK)가 하나뿐이었습니다. TPM 2를 사용하면 여러 개의 기본 또는 루트 키를 가질 수 있습니다.

TPM에 암호화 키를 생성하고 하드웨어 경계 내에서 비밀을 보호 할 수있는 기능이 있습니까? 그래, 어떻게?

위 참조.

우수한! 이것이 제가 원하는 사용 사례입니다. Microsoft가 TPM을 사용하는 사용 사례이기도합니다. 어떻게하나요!?

아마도 드라이브 유형에 따라 다릅니다. 비 SED 드라이브의 경우 드라이브 암호화 키가 TPM 키로 래핑되었을 수 있습니다. SED 드라이브의 경우 Admin1 암호 (또는 이와 같은)는 TPM으로 봉인됩니다.

보증 키 또는 EK … TPM 내부 어딘가에 RSA 개인 키가 있습니다. 그 열쇠는 거기에 잠겨있어 외부 세계에서는 절대 볼 수 없습니다. TPM이 개인 키로 서명하기를 원합니다 (예 : 개인 키로 암호화).

EK는 서명 키가 아니라 암호화 키입니다. 그러나 범용 암호화 키 는 아닙니다 . 특정 컨텍스트에서만 사용할 수 있습니다 .

하지만 제가 정말로하고 싶은 것은 일부 데이터를 “밀봉”하는 것입니다.

위 참조.

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