Пошаговое руководство по использованию служб TPM в ОС Windows Vista. Концепция Trusted Platform Module (TPM): первый практический взгляд Разъем трм

Trusted Platform Modules (доверяемые платформенные модули) представляют собой небольшие чипы, служащие для защиты данных и уже несколько лет используемые в компьютерах, консолях, смартфонах, планшетах и ресиверах. В настоящее время чипами TPM оснащен приблизительно миллиард устройств, причем 600 миллионов из них - это офисные ПК.

С 2001 года сторонники «теории заговора» стали рассматривать чипы в качестве инструмента контроля, позволяющего якобы ограничивать права пользователя: теоретически TPM-чипы можно применять, например, чтобы ограничить нелегальное копирование фильмов и музыки.Однако за последние 12 лет не было ни одного подобного случая. Более того, Windows использует подобный модуль для безопасной загрузки и шифрования данных жесткого диска посредством BitLocker. Таким образом, TPM обеспечивает преимущество в борьбе с вредоносным ПО и хищением данных.

Несмотря на все это, спецификация версии 2.0 привлекла к себе немало внимания, ведь теперь TPM-чипы запущены «по умолчанию» (раньше пользователю нужно было активировать их самостоятельно). По всей видимости, в скором времени будет сложно найти в продаже устройства без TPM 2.0, так как компания Microsoft соответствующим образом изменила критерии сертификации для Windows. Начиная с 2015 года стандарт TPM 2.0 является обязательным для всех, в противном случае производитель аппаратного обеспечения не получит подтверждение о пройденной сертификации.

TPM-менеджер в окне Панели управления Windows отображает статус и версию чипа TPM

TPM-чип гарантирует безопасность ОС

Самым эффективным способом защиты системы, исключающим возможность проникновения хакеров, является использование аппаратного чипа TPM. Он представляет собой небольшой «компьютер в компьютере»: доверяемый модуль с собственным процессором, оперативной памятью, накопителем и интерфейсом ввода/вывода.

Главной задачей TPM является предоставление в распоряжение операционной системы гарантированно безопасных служб. Например, чипы TPM хранят криптоключи, использующиеся для шифрования данных на жестком диске. Кроме того, модуль подтверждает идентичность всей платформы и проверяет систему на возможные вмешательства хакеров в работу аппаратных средств. На практике TPM в тандеме с UEFI Secure Boot обеспечивает пользователю полностью защищенный и безопасный процесс запуска операционной системы.

Этап, на котором загружается ПО стороннего разработчика (антивирусный сканер), Microsoft обозначает как Measured Boot. Для драйвера ELAM (Early Launch Anti-Malware, ранний запуск антивредоносной программы) от разработчиков антивирусного ПО Microsoft предоставляет свою подпись. Если же она отсутствует, UEFI прерывает процесс загрузки. Ядро проверяет антивирусную защиту при запуске. Если ELAM-драйвер проходит проверку, ядро признает действительными и остальные драйверы. Это исключает возможность того, что руткиты окажут влияние на процесс загрузки Windows и «воспользуются ситуацией», когда антивирусный сканер еще не активен.

Предыдущая спецификация TPM 1.2 использовала устаревшую технологию с внедренными в аппаратной части алгоритмами шифрования RSA-2048 и SHA-1 (последний считается как раз небезопасным). Вместо использования строго определенных алгоритмов в чипах TPM в версии 2.0 можно предусмотреть симметричные и асимметричные методы шифрования. Например, в настоящий момент доступны SHA-2, HMAC, ECC и AES. К тому же в TPM 2.0 путем обновления можно добавить поддержку новых криптоалгоритмов.

TPM-чипы генерируют ключи для BitLocker - системы шифрования в Windows

Подход к использованию ключей также изменился. Если раньше в качестве фундамента для всех предлагаемых служб задействовались два фиксированных криптографических ключа, то TPM 2.0 работает с очень большими случайными числами - так называемыми начальными. При этом нужные ключи генерируются посредством математических функций с использованием начальных чисел в качестве исходных данных. TPM 2.0 предоставляет также возможность генерации ключей только для однократного использования.

Другие идентичные названия опции: Security Chip, Execute TPM Command.

В число опций BIOS, предназначенных для защиты информации компьютера, входит опция Trusted Platform Module. Она позволяет включить поддержку одноименного аппаратно-программного комплекса защиты информации. Пользователь может выбрать всего два варианта значений опции – Enabled (Включено) и Disabled (Выключено).

Вряд ли найдется такой пользователь, которого бы совершенно не волновала проблема защиты конфиденциальной информации, расположенной на его компьютере. В коммерческой и промышленной сфере на решение этой проблемы тратятся огромные средства, но до сих пор эффективного и при этом недорогого средства, позволяющего защитить компьютерные данные, так и не было найдено.

Система Trusted Platform Module является одной из попыток удовлетворить насущную потребность в подобной технологии. Хотя она и не является панацеей, тем не менее, она способна значительно повысить степень защиты информации как на уровне компьютерных сетей, так и на уровне отдельных компьютеров и прочих устройств, содержащих важные данные.

Trusted Platform Module (TPM, доверенный платформенный модуль) – это программно-аппаратный комплекс для защиты информации. Комплекс может устанавливаться на любые компьютеры и даже на отдельные накопители и мобильные устройства, такие как смартфоны. Чаще всего комплексом TPM оснащаются ноутбуки. Что немаловажно, компьютерные системы, оснащенные аппаратными модулями TPM, стоят не намного дороже, чем аналогичные по характеристикам системы, не оснащенные TPM.

Основные свойства данных, которые призвана обеспечить технология TPM:

• Защита
• Целостность
• Безопасность
• Авторство

Стандарт TPM был разработан рядом известных производителей программного и аппаратного обеспечения, в число которых входят Microsoft, HP, Intel, IBM. Впоследствии к их числу присоединились такие компании, как Sun, AMD, Sony и Verisign.

Использование TPM позволяет предотвратить взлом компьютера и утечку важной информации, заражение его троянскими программами и вирусами, сохранить целостность лицензионного программного обеспечения, обеспечить защиту сетевого трафика. Система TPM может гарантировать защиту ПО от модификации, а также защиту данных от копирования.

Накопители, поддерживающие систему TPM, способны осуществлять аппаратное шифрование данных, что обеспечивает защиту конфиденциальной информации. При авторизации пользователя в системе TPM могут использоваться различные методы, в том числе и биометрические, такие, как сканирование отпечатков пальцев.

Спецификация TPM позволяет использовать как полностью программную, так и аппаратно-программную реализацию технологии. На практике в большинстве случае используется второй вариант, как дающий наибольшую степень защиты.

Основой системы TPM является специальный чип, встроенный в материнскую плату. Этот чип, который часто называется криптографическим процессором или просто криптопроцессором, содержит необходимые для защиты информации программные и аппаратные средства. Его назначение – хранить и генерировать ключи, производить ассиметричное шифрование и хэширование данных. Микросхемы криптопроцессоров на сегодняшний день изготавливаются многими производителями и установлены на миллионах компьютеров.

При загрузке компьютера с установленной системой TPM при помощи криптопроцессора производится проверка на идентичность всех основных компонентов компьютера, как аппаратных, так и программных, таких, как BIOS и операционная система. В случае успеха подобной проверки компьютер считается работающим в так называемом проверенном состоянии. В этом состоянии могут исполняться любые приложения, в том числе, и те, которые требуют защиты и сохранения конфиденциальности данных, а также может осуществляться доступ к зашифрованным данным.

На программном уровне для работы TPM необходима поддержка технологии со стороны операционной системы, а также наличие специального программного обеспечения. Технология Trusted Platform Module поддерживается большинством современных операционных систем линейки Windows, начиная с Windows XP SP2, а также современными версиями Linux.

Опция Trusted Platform Module позволяет включить в BIOS поддержку данной технологии. Она доступна лишь в том случае, если материнская плата компьютера оснащена криптопроцессором-микросхемой TPM. Выбор значения Enabled позволяет пользователю включить эту микросхему, а значения Disabled – выключить.

Стоит ли включать?

Ответ на этот вопрос зависит от того, установлена ли у вас на компьютере система Trusted Platform Module. Если да, то систему стоит включить. Однако необходимо помнить, что использование системы не является панацеей и не всегда может заменить применение традиционных антивирусов, брандмауэров и прочих средств компьютерной безопасности.

Производители BIOS предлагают пользователю выбор, и вы всегда сможете выключить данную систему, если вы не нуждаетесь в ее помощи. Само собой, если ваш компьютер оснащен старой операционной системой, не поддерживающей TPM (Windows XP SP1 и более старые ОС), то включение ее также не имеет никакого смысла.

Если у вас есть ноутбук или ПК с поддержкой TPM, и вы получаете сообщение в Центре безопасности Windows Defender, в котором сообщается, что вам необходимо обновить свой процессор безопасности или прошивку TPM, вам следует обновить его по приоритету. В этом руководстве я расскажу, как можно очистить TPM и обновить прошивку безопасности TPM .

Что такое TPM в Windows 10?

Trusted Platform Module (TPM) - является специализированным чипом. TPM обычно устанавливается на системную плату компьютера и взаимодействует с остальными компонентами системы с помощью аппаратной шины. Он может хранить ключи шифрования RSA, специфичные для хост-системы и аппаратной аутентификации. Чип TPM также содержит "пару" ключей RSA, называемую ключом подтверждения . Пара поддерживается внутри чипа и не может быть доступна с помощью программного обеспечения. Короче говоря, он может хранить важные данные, включая отпечатки пальцев, данные о лицах и т. д.

Как проверить есть ли TPM на компьютере?

Нажмите сочетание кнопок Win + R и введите tpm.msc. Модуль TPM может находиться в одном из следующих состояний: Готов к использованию , Готов к использованию в режиме ограниченной функциональности и Не готов к использованию . Чтобы воспользоваться большинством функций TPM в Windows 10, модуль TPM должен быть Готов к использованию .

Важно: Если у вас будет модуль, то вы сможете обновить и очистить TPM именно в этих параметрах справа. По этому вы можете не прибегать ниже к пунктам. Но если что пойдет не так, ниже пункты именно для вас.

Примечание: При включении TPM могут быть проблемы с bitlocker, отключите bitlocker при включении модуля TPM.

Как обновить прошивку процессора безопасности TPM

Обновление для TPM обычно содержит исправление для уязвимости безопасности, которая может повлиять на безопасность операционной системы. В этом обновлении будет рассмотрена уязвимость, которую вам необходимо будет загрузить и установить. Также возможно, что обновления прошивки отправляются OEM-производителями, которые быстрее по сравнению с Windows Update.

Загрузка и установка обновлений для Windows

Это лучший способ обновить ваш TPM. Если у вас отключены автоматические обновления, то обновите windows до последней версии через центр обновления Windows или , через каталог micosoft.

Установка обновлений прошивки OEM-производителями

Многие OEM-производители, включая Microsoft, предлагают обновления встроенного ПО отдельно. Если обновление прошивки TPM не было включено в Центр обновления Windows, то вам придется вручную загрузить и применить его. Ниже приведен список OEM-производителей, с которых вы можете загрузить обновление.

• Microsoft Surface Devices
• Acer
• Fujitsu
• HP Customer Support
• HP Enterprise Support
• Lenovo
• Panasonic
• Toshiba

Как очистить TPM

После того как вы установили обновление прошивки либо через Центр обновления Windows, либо с веб-сайта OEM, вам также потребуется очистить TPM. Это важно для обеспечения безопасности данных. Очистка вашего TPM приведет к сбросу вашего процессора безопасности до его настроек по умолчанию.

• Откройте Защитник Windows 10, перейдите Безопасность устройств . Далее найдите Устранение неполадок процессора безопасности и нажмите Очистить TPM. Перед завершением процесса необходимо перезагрузить устройство.

Очистить TPM с помощью PowerShell

Есть команда, которая сбрасывает модуль Trusted Platform Module в состояние по умолчанию и удаляет значение авторизации владельца и все ключи, хранящиеся в модуле TPM. Эта команда использует значение авторизации владельца, хранящееся в реестре, вместо указания значения или использования значения в файле.

• Откройте PowerShell от имени администратора и введите Clear-Tpm.

Trusted Platform Module

В вычислительной технике, Trusted Platform Module (TPM) - название спецификации, описывающей криптопроцессор , в котором хранятся криптографические ключи для защиты информации, а также обобщенное наименование реализаций указанной спецификации, например в виде «чипа TPM» или «устройства безопасности TPM» (Dell). Раньше назывался «чипом Фрица» (бывший сенатор Эрнест «Фриц» Холлингс известен своей горячей поддержкой системы защиты авторских прав на цифровую информацию, DRM). Спецификация TPM разработана Trusted Computing Group (англ.). Текущая версия спецификации TPM - 1.2 ревизия 116, издание 3 марта 2011.

Краткий обзор

Trusted Platform Module (TPM), криптопроцессор, обеспечивает средства безопасного создания ключей шифрования, способных ограничить использование ключей (как для подписи так и для шифрования/дешифрования), с той же степенью неповторяемости, как и генератор случайных чисел . Также этот модуль включает следующие возможности: удалённую аттестацию, привязку, и надёжное защищённое хранение. Удалённая аттестация создаёт связь аппаратных средств, загрузки системы, и конфигурации хоста (ОС компьютера), разрешая третьему лицу (вроде цифрового магазина музыки) проверять, чтобы программное обеспечение, или музыка, загруженная из магазина, не были изменены или скопированы пользователем (см. ТСЗАП). Криптопроцессор шифрует данные таким способом, что они могут быть расшифрованы только на компьютере, где были зашифрованы, под управлением того же самого программного обеспечения. Привязка шифрует данные, используя ключ подтверждения TPM - уникальный ключ RSA , записанный в чип в процессе его производства, или другой ключ, которому доверяют.

Модуль TPM может использоваться, чтобы подтвердить подлинность аппаратных средств. Так как каждый чип TPM уникален для специфического устройства, это делает возможным однозначное установление подлинности платформы. Например, чтобы проверить, что система, к которой осуществляется доступ - ожидаемая система.

Архитектура TPM

В архитектуре чипа реализованы следующие защитные алгоритмы:

• защищённое управление памятью,
• шифрование шины и данных,
• активное экранирование.

Активное экранирование позволяет чипу детектировать электрическое тестирование и, в случае необходимости, блокировать чип. Кроме того, при изготовлении TPM используются и нестандартные технологические шаги, такие как запутывание топологии слоёв ИС. Эти меры значительно усложняют взлом чипа, увеличивают стоимость взлома, что ведёт к уменьшению потенциальных нарушителей.

Ввод/Вывод (англ. I/O)

Этот компонент управляет потоком информации по шине . Направляет сообщения к соответствующим компонентам. I/O компонент вводит в действие политику доступа, связанную с функциями TPM.

Криптографический процессор

Осуществляет криптографические операции внутри TPM. Эти операции включают в себя:

• Генерация асимметричных ключей (RSA);
• Асимметричное шифрование/расшифрование(RSA);
• Хэширование (SHA-1);
• Генерация случайных чисел.

TPM использует эти возможности для генерации случайных последовательностей, генерации асимметричных ключей, цифровой подписи и конфиденциальности хранимых данных. Также TPM поддерживает симметричное шифрование для внутренних нужд. Все хранимые ключи по силе должны соответствовать ключу RSA длиной 2048 бит.

Энергонезависимая память (англ. Non-Volatile Storage)

Используется для хранения ключа подтверждения, корневого ключа (англ. Storage Root Key, SRK), авторизационных данных, различных флагов.

Ключ подтверждения (англ. Endorsement Key, EK)

Генератор ключей RSA (англ. RSA Key Generator)

Создаёт пары ключей RSA. TCG не накладывает минимальных требований ко времени генерации ключей.

Устройство RSA (англ. RSA Engine)

Используется для цифровых подписей и шифрования. Нет ограничений на реализацию алгоритма RSA. Производители могут использовать китайскую теорему об остатках или любой другой метод. Минимально рекомендуемая длина ключа - 2048 бит. Значение открытой экспоненты должно быть .

Доверенная платформа (англ. The trusted Platform)

В системах TCG корни доверия (roots of trust) - компоненты, которым нужно доверять. Полный набор корней доверия имеет минимальную функциональность, необходимую для описания платформы, что влияет на доверенность этой платформе. Есть три корня доверия: корень доверия для измерений (RTM), корень доверия для хранения (RTS) и корень доверия для сообщений (RTR). RTM - вычислительный механизм, который производит надёжные измерения целостности платформы. RTS - вычислительный механизм, способный хранить хэши значений целостности. RTR - механизм, который надёжно сообщает о хранимой в RTS информации. Данные измерений описывают свойства и характеристики измеряемых компонентов. Хэши этих измерений - «снимок» состояния компьютера. Их хранение осуществляется функциональностью RTS и RTR. Сравнивая хэш измеренных значений с хэшом доверенного состояния платформы можно говорить о целостности системы.

Возможные применения

Аутентификация

TPM может рассматриваться в качестве токена (Security token) аутентификации следующего поколения. Криптопроцессор поддерживает аутентификацию и пользователя, и компьютера, обеспечивая доступ к сети только авторизованным пользователям и компьютерам. Это может использоваться, например, при защите электронной почты, основанной на шифровании или подписывании при помощи цифровых сертификатов , привязанных к TPM. Также отказ от паролей и использование TPM позволяют создать более сильные модели аутентификации для проводного, беспроводного и VPN доступа.

Защита данных от кражи

Это основное назначение «защищённого контейнера». Самошифрующиеся устройства, реализованные на основе спецификаций Trusted Computing Group, делают доступными встроенное шифрование и контроль доступа к данным. Такие устройства обеспечивают полное шифрование диска, защищая данные при потере или краже компьютера.

Преимущества:

• Улучшение производительности

Аппаратное шифрование позволяет оперировать со всем диапазоном данных без потерь производительности.

• Усиление безопасности

Шифрование всегда включено. Кроме того, ключи генерируются внутри устройства и никогда не покидают его.

• Низкие издержки использования

Не требуются модификации операционной системы, приложений и т. д. Для шифрования не используются ресурсы центрального процессора.

Большие перспективы имеет связка TPM+Bitlocker .Такое решение позволяет прозрачно от ПО шифровать весь диск.

Управление доступом к сети (NAC)

TPM может подтверждать подлинность компьютера и даже его работоспособность ещё до получения доступа к сети и, если необходимо, помещать компьютер в карантин.

Защита ПО от изменения

Сертификация программного кода обеспечит защиту игр от читерства , а чувствительные программы наподобие банковских и почтовых клиентов - от намеренной модификации. Сразу же будет пресечено добавление «троянского коня » в инсталлятор свежей версии мессенджера .

Защита от копирования

Защита от копирования основана на такой цепочке: программа имеет сертификат, обеспечивающий ей (и только ей) доступ к ключу расшифровки (который также хранится в TPM’е). Это даёт защиту от копирования, которую невозможно обойти программными средствами.

Реализация

Производители

Уже более 300"000"000 компьютеров были оснащены чипом TPM. В будущем TPM может устанавливаться на такие устройства, как мобильные телефоны. Микроконтроллеры TPM производятся следующими компаниями:

• Sinosun,
• Nuvoton,

Критика

Trusted Platform Module критикуется и за название (доверие - англ. trust - всегда обоюдное, в то время как пользователю-то разработчики TPM и не доверяют), так и за ущемления свободы, связанные с ним. За эти ущемления устройство часто называют Treacherous computing («вероломные вычисления»).

Потеря «владения» компьютером

Владелец компьютера больше не может делать с ним всё, что угодно, передавая часть прав производителям программного обеспечения. В частности, TPM может мешать (из-за ошибок в ПО или намеренного решения разработчиков):

• переносить данные на другой компьютер;
• свободно выбирать программное обеспечение для своего компьютера;
• обрабатывать имеющиеся данные любыми доступными программами.

Потеря анонимности

Достаточно вспомнить споры по поводу идентификационного номера процессора Pentium III , чтобы понять, к чему может привести удалённо читаемый и неизменяемый идентификатор компьютера.

Подавление конкурентов

Программа, ставшая лидером отрасли (как AutoCAD , Microsoft Word или Adobe Photoshop) может установить шифрование на свои файлы, делая невозможным доступ к этим файлам посредством программ других производителей , создавая, таким образом, потенциальную угрозу свободной конкуренции на рынке прикладного ПО.

Поломка

При поломке TPM защищённые контейнеры оказываются недоступными, а данные в них - невосстановимыми. TPM практичен только если существует сложная система резервного копирования - естественно, для обеспечения секретности она должна иметь свои TPM’ы.

Взломы

На конференции по компьютерной безопасности Black Hat 2010 было объявлено о взломе чипа Infineon SLE66 CL PE, изготовленного по спецификации TPM. Данный чип используется в компьютерах, оборудовании спутниковой связи и игровых приставках. Для взлома использовался электронный микроскоп (стоимостью около $70000). Оболочка чипа была растворена кислотой, для перехвата команд были использованы мельчайшие иголки. Infineon утверждают, что они знали о возможности физического взлома чипа. Борчерт (Borchert), вице-президент компании, заверил, что дорогое оборудование и техническая сложность взлома не представляет опасности для подавляющего большинства пользователей чипов.

Постоянно растущее количество «червей», вирусов и элементарных дыр в современных операционных системах и сетевых сервисах заставляет ИТ-специалистов разрабатывать все новые и новые средства информационной безопасности. Ранее использовались преимущественно программные решения – аппаратно-программные были доступны далеко не всем. Сейчас же благодаря технологии TPM (Trusted Platform Module) данные решения пришли в массы и стали доступны каждому. В этом приложении мы поговорим о том, что такое TPM и почему имеет смысл использовать эту технологию на предприятии.

Что такое TPM

TPM представляет собой микроконтроллер, предназначенный для реализации основных функций по обеспечению безопасности с использованием ключей шифрования. Чип TPM устанавливается на материнской плате компьютера и осуществляет взаимодействие с остальными компонентами системы через системную шину.

Концепция «доверяемых платформенных модулей» (именно так переводится на русский язык аббревиатура TPM) принадлежит консорциуму Trusted Computing Group (TCG), который существует с 2004 года.

Сама технология TPM появилась не в 2004 году, а раньше. В 1999 году был создан Альянс доверяемых компьютерных платформ (Trusted Computing Platform Alliance, TCPA). В этот альянс входили важнейшие разработчики аппаратного и программного обеспечения – IBM, HP, Microsoft и др. Несмотря на именитость участников, деятельность альянса напоминала известную басню о лебеде, раке и щуке: каждый «тянул воз» на себя (каждый член альянса имел право отменить решение, принятое другими членами), поэтому TPM развивалась довольно неспешно.

В 2004 году альянс TCPA был преобразован в консорциум TrustedComputingGroup . Структура этой организации была другой. Важные решения могут принимать только избранные компании (они называются промоутерами – promoters). Такими компаниями сейчас являются Intel, HP, IBM, AMD, Seagate, Sony, Sun, Microsoft и Verisign . Остальные компании (их более тысячи) имеют право лишь участвовать в разработке черновых спецификаций или просто получать более ранний доступ к новым разработкам.

Основным результатом деятельности TCPA/TCG является «доверяемый платформенный модуль», который раньше назывался «чипом Фрица» (Fritz Chip). Назван он был в честь американского сенатора Фрица Холлингса (Fritz Hollings), известного своей поддержкой системы защиты авторских прав на цифровую информацию (Digital Rights Management, DRM).

Задачи TPM

Основная задача TPM – это создание безопасного компьютера, в котором проверяются и защищаются все процессы связи, а также аппаратное и программное обеспечение. Под защитой связи подразумевается не процесс защиты сетевого соединения, а защита процесса взаимодействия между отдельными частями системы (например, ОС).

Модуль TPM может использоваться и для проверки целостности и авторства данных. Доступ к данным должны иметь только авторизиро-ванные пользователи, при этом должна обеспечиваться безопасность передачи самой информации. Проверка целостности обеспечит защиту системы от вирусов, «червей» и других программ, изменяющих данные без уведомления пользователя.

При разработке TPM не ставилась задача создать модуль только для предохранения персональных компьютеров или ноутбуков от вирусов – данную технологию можно использовать для обеспечения безопасности мобильных телефонов, КПК, устройств ввода, дисковых накопителей. Вместе с ним можно применять устройства биометрической идентификации.

Защитой сетевых соединений занимается отдельное подразделение TCG – Trusted Network Connect (TNC). Мы не будем рассматривать плоды деятельности TNC, а ограничимся только TPM.

«Железо» и математика

Логично предположить, что сам чип TPM на материнской плате ничего не решает. Нужна поддержка со стороны остального «железа» и математики – программного обеспечения.

Например, вы можете установить жесткий диск с поддержкой TPM (рис. П37). Такие жесткие диски уже давно выпускает Seagate (Momentus 5400 FDE.2). Но Seagate – далеко не един ственный производитель винчестеров с функцией шифрования. Другие производители, например Hitachi, также выпускают «криптографические накопители». Так что выбор «железа» у вас есть (прочитать о других производителях аппаратного и программного обеспечения с поддержкой TPM можно на сайте www.tonymcfadden.net).

Рис. П37. Жесткий диск Seagate Momentus 5400 FDE.2

Что касается ОС, технология TPM поддерживается большинством современных операционных систем – Windows Vista, Microsoft Windows Server 2003 SP1, Microsoft Windows XP SP2, Windows XP Professional x64, SUSE Linux (начиная с версии 9.2) и Enterprise Linux (начиная с версии 3 update 3).

Как работает TPM

Как уже отмечалось, модуль TPM реализуется в виде чипа на материнской плате. Чип TPM интегрируется в процесс загрузки компьютера и проверяет хэш системы с помощью алгоритма SHA1 (Secure Hash Algorithm), он вычисляется на основании информации обо всех компонентах компьютера, как аппаратных (процессора, жесткого диска, видеокарты), так и программных (ОС).

В процессе загрузки компьютера чип проверяет состояние системы, которая может быть запущена только в проверенном режиме (authorized condition), что возможно лишь в случае обнаружения правильного значения хэша.

Настройка TPM в Windows

В следующем руководстве описывается использование служб TPM в Windows Vista:

В Windows Vista и Windows Server 2008 применяется технология шифрования дисков BitLocker, которая тесно взаимосвязана с доверяемыми модулями (рис. П38). О настройке BitLocker в Windows Server 2008 и Vista (рис. П39, П40) можно прочитать здесь:

Рис. П38. Компоненты BitLocker
Рис. П39. Шифрование BitLocker выключено: модуль TPM не установлен или выключен (в BIOS)
Рис. П40. Схема взаимодействия Full Volume Encryption и TPM в Windows

Готовые системы с поддержкой TPM

Готовые TPM-компьютеры уже давно есть в свободной продаже: как ноутбуки, так и настольные компьютеры. Обычно такие системы выпускаются именитыми производителями вроде HP, поэтому их цена может быть слегка завышена (доплата «за марку»).

Желающим сэкономить можно порекомендовать купить «железо» с поддержкой TPM и собрать все вместе самостоятельно. Необходимые материнские платы выпускаются многими производителями, например ASUS (M2N32-SLI Premium), MSI (Q35MDO) и др (рис. П41).

Рис. П41. Материнская плата ASUS M2N32-SLI Premium (с поддержкой TPM)

Зачем нужна TPM

Во-первых, TPM – это повышение общей безопасности системы и дополнительная, реализованная на аппаратном уровне защита от вирусов, «троянов» и прочей компьютерной нечисти. А на безопасности, особенно на предприятии, как мы знаем, экономить не стоит.

Во-вторых, TPM – это шифрование данных на жестком диске. TPM позволяет найти компромисс между безопасностью и производительностью.

Поскольку шифрование осуществляется на аппаратном уровне, это практически не отражается на производительности.

В-третьих, с помощью TPM можно вообще обойтись без пароля, использовав вместо него отпечаток пальца пользователя. Согласитесь, довольно эффективное решение. Вчера подобные системы мы видели в наполовину фантастических фильмах, а сегодня – это уже реальность.

TPM не панацея

Важно помнить, что TPM не универсальное средство и не панацея от всех компьютерных невзгод. Хороший антивирус и брандмауэр никто не отменял. TPM разрабатывался больше для защиты интересов софтварных гигантов: дабы не позволить пользователю запускать нелицензионный софт. С этой точки зрения еще не ясно, TPM – это хорошо или плохо, учитывая количество нелицензионных программ на наших просторах. Давайте будем смотреть правде в глаза – пиратского софта очень много.

Также не нужно забывать о человеческом факторе. Человек может намеренно сообщить пароль к своей системе или записать его где-то на желтой бумажке, которую приклеит к монитору, или просто установить очень простой пароль, который несложно подобрать. В этой ситуации TPM точно не поможет. Тут на помощь приходит софт, а именно системы контроля доступа, но это – другая история.

Примечания:

Прежде чем приступить к чтению этой книги, стоит поговорить о единицах измерения информации. Базовая единица измерения информации – это один бит. Бит может содержать одно из двух значений – или 0, или 1. Восемь битов формируют байт. Этого количества битов достаточно, чтобы с помощью ноликов и единичек закодировать 1 символ. То есть в одном байте помещается 1 символ информации – буква, цифра и т. д. 1024 байта – это один килобайт (Кб), а 1024 килобайта – это 1 мегабайт (Мб). 1024 мегабайта – это 1 гигабайт (Гб), а 1024 гигабайта – это 1 терабайт (Тб).

Обратите внимание: именно 1024, а не 1000. Почему было выбрано значение 1024? Потому что в компьютере используется двоичная система счисления (есть только 2 значения – 0 и 1), 2 в 10-й степени – это и есть 1024.

Не всегда, но часто большая буква «Б» при указании единицы измерения информации означает «байт», а маленькая – «бит». Например, 528 Мб – это 528 мегабит, если перевести эту величину в мегабайты (просто разделите на 8), то получится 66 мегабайтов (66 МБ).

2,5-дюймовый жесткий диск Momentus 5400 FDE.2 (full disk encryption) от Seagate поставляется в составе ноутбуков ASI C8015+ (стоимость ноутбука примерно 2100 долларов). Винчестер обладает встроенной системой динамического шифрования с аппаратным ускорением и поддержкой TPM. Кроме того, в состав ноутбука включена система считывания отпечатков пальцев, что делает его примерно на 20 % дороже обычного ноутбука с такой же конфигурацией. Размер жесткого диска Momentus может быть 80, 100, 120 и 160 Гб. Используется интерфейс SATA 3 Гбит/с.

Главная особенность Momentus FDE.2 заключается в шифровании/дешифровании записываемой и считываемой информации с помощью алгоритма AES со 128-битным ключом на уровне микропрограммного обеспечения (firmware) DriveTrust. Шифрование данных производится абсолютно прозрачно, то есть незаметно для пользователя. В открытом (незашифрованном) виде информация представляется только в приложениях. На жестком диске данные хранятся только в зашифрованном виде.

Обычно процесс программного шифрования существенно снижает производительность системы (кто работал с PGPDisk, тот понимает, о чем идет речь). Но поскольку в случае с Momentus FDE.2 шифрование осуществляется на аппаратном уровне, то это увеличивает загрузку центрального процессора всего на несколько процентов.

При загрузке TPM-системы пользователь должен ввести свой пароль. Пароль нужен не только для продолжения загрузки, но и для дешифрования данных. Раньше тоже можно было установить пароль в SETUP, без которого невозможна загрузка операционной системы. Но ведь можно было снять жесткий диск и подключить его к другому компьютеру. Если не применялись какие-либо криптографические средства, то считывание информации с жесткого диска не представляло проблем. В случае с TPM, даже если вы снимете HDD и подключите его к другому компьютеру, вы не сможете прочитать информацию, поскольку она зашифрована, а вы не знаете пароля для ее расшифровки.

А что делать, если пользователь забыл пароль? Тогда можно применить главный пароль. А если забыт главный пароль (или вы его попросту не знаете), тогда…

Кроме того, предусмотрена функция crypto-erase, которая предназначена для уничтожения всех данных с жесткого диска. Такая операция необходима при списании винчестера или при передаче его другому пользователю.