「Trusted Platform Module」の版間の差分
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TPM チップの中には、ファームウェアのアップグレードによって 1.2 と 2.0 を切り替えられるものがあります(回数に限りがあります)。 |
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+ | == TPM 2.0 の使用 == |
{{Expansion|This section is a stub. You can help by expanding it with information on how to set up and use a TPM 2.0 device.}} |
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− | + | 日常のアプリケーションで TPM 2.0 サービスを構成して利用する方法を学習するための多くの有益なリソースが、[https://tpm2-software.github.io/ tpm2-software community] から入手できます。 |
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+ | === サポートの確認 === |
− | + | TPM 2.0 チップは、2016 年 7 月 28 日以降、Windows 10 の実行が認定されているコンピューターの要件となっています[https://www.computerworld.com/article/3101427/microsoft-mandates-windows-10-hardware-change-for-pc-security.html]。Linux はバージョン 3.20 から TPM 2.0 をサポートしており[https://www.phoronix.com/scan.php?page=news_item&px=Linux-3.20-TPM-2.0-Security]、デフォルトの Arch インストールで他の手順を有効にする必要はありません。 |
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+ | 特定のソフトウェアを使用せずに TPM 2.0 がセットアップされているかどうかを確認するには、次の 2 つの方法があります。 |
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− | Two ways to verify whether TPM 2.0 is setup without specific software: |
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+ | * ログを確認する。root で {{ic|1=journalctl -k --grep=tpm}} を実行する。 |
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+ | * {{ic|/sys/class/tpm/tpm0/device/description}}[https://github.com/tpm2-software/tpm2-tools/issues/604#issuecomment-342784674] または {{ic|/sys/class/tpm/tpm0/tpm_version_major}} の値を読む |
=== Data-at-rest encryption with LUKS === |
=== Data-at-rest encryption with LUKS === |
2022年9月28日 (水) 11:22時点における版
Trusted Platform Module (TPM) は安全な暗号プロセッサの国際規格です。これは暗号鍵をデバイスに統合することによりハードウェアを保護する専用のマイクロプロセッサです。
実際には TPMはセキュアブート、キーストレージ、乱数生成など様々なセキュリティアプリケーションで使うことができます。
TPM が使えるのは TPM ハードウェアに対応しているデバイスだけです。あなたのハードウェアが TPM をサポートしているのに認識されない場合、BIOS の設定で TPM を有効にする必要があります。
目次
バージョン
TPM の仕様には、大きく分けて 2 種類あります。1.2 と 2.0 があり、それぞれ異なるソフトウェアスタックを使用しています。
- TPM 1.2 は IBM の "TrouSerS" TSS (TCG ソフトウェアスタック) を使用しており、trousersAUR (tcsd) と tpm-toolsAUR (ユーザースペース) としてパッケージ化されている。すべてのソフトウェアは、tcsd デーモンを介して TPM にアクセスする。
- TPM 2.0 では、
/dev/tpm0
を介した直接アクセス (一度に 1 クライアント)、tpm2-abrmd リソースマネージャデーモンを介したマネージドアクセス、または/dev/tpmrm0
を介したカーネルマネージドアクセスが可能です。ユーザースペースツールには Intel の tpm2-tools と IBM の ibm-tssAUR の2種類があります。
TPM 2.0 は UEFI ブートを必要とします。BIOS やレガシーブートシステムは TPM 1.2 しか使えません。
TPM チップの中には、ファームウェアのアップグレードによって 1.2 と 2.0 を切り替えられるものがあります(回数に限りがあります)。
TPM 2.0 の使用
日常のアプリケーションで TPM 2.0 サービスを構成して利用する方法を学習するための多くの有益なリソースが、tpm2-software community から入手できます。
サポートの確認
TPM 2.0 チップは、2016 年 7 月 28 日以降、Windows 10 の実行が認定されているコンピューターの要件となっています[1]。Linux はバージョン 3.20 から TPM 2.0 をサポートしており[2]、デフォルトの Arch インストールで他の手順を有効にする必要はありません。
特定のソフトウェアを使用せずに TPM 2.0 がセットアップされているかどうかを確認するには、次の 2 つの方法があります。
- ログを確認する。root で
journalctl -k --grep=tpm
を実行する。 /sys/class/tpm/tpm0/device/description
[3] または/sys/class/tpm/tpm0/tpm_version_major
の値を読む
Data-at-rest encryption with LUKS
There are two methods for unlocking a LUKS volume using a TPM. An older method using clevis, and a newer method using systemd-cryptenroll. The newer method will be detailed first.
Using either method, an encrypted volume or volumes may be unlocked using keys stored in a TPM, either automatically at boot or manually at a later time. Using a TPM for this purpose ensures that your drives will not unlock unless certain conditions are met, such as your firmware not having been modified and Secure Boot not having been disabled (see #Accessing PCR registers).
systemd-cryptenroll
Since version 248, systemd has had native support for enrolling LUKS keys in TPMs. This functionality is managed through the systemd-cryptenroll command. This method requires the following:
- A LUKS2 device (currently the default type used by cryptsetup),
- If you intend to use this method on your root partition, use of the
systemd
andsd-encrypt
hooks in the initramfs. See Mkinitcpio#HOOKS and Using sd-encrypt hook.
To begin, run the following command to list your installed TPMs:
$ systemd-cryptenroll --tpm2-device=list
A key may be enrolled in both the TPM and the LUKS volume using only one command. The following example binds the key to PCRs 0 and 7 (the system firmware and Secure Boot state):
# systemd-cryptenroll --tpm2-device=/path/to/tpm2_device --tpm2-pcrs=0,7 /dev/sdX
where /dev/sdX
is the full path to the encrypted LUKS volume and /path/to/tpm2_device
is the full path to the TPM as given in the output of the first command.
To test that the key works, run the following command while the LUKS volume is closed:
# /usr/lib/systemd/systemd-cryptsetup attach mapping_name /dev/sdX - tpm2-device=/path/to/tpm2_device
where mapping_name
is your chosen name for the volume once opened. If the volume successfully unlocks, you are ready to add the required information to the crypttab so that systemd can automatically unlock the device at boot.
/etc/crypttab
# Example crypttab file. Fields are: name, underlying device, passphrase, cryptsetup options. # Unlock /dev/sdX using the only available TPM, naming it myvolume myvolume /dev/sdX - tpm2-device=auto
If the volume you wish to unlock contains your root filesystem, you must take the following additional steps:
- Ensure you are using
systemd
andsd-encrypt
in theHOOKS
array of/etc/mkinitcpio.conf
- Configure your initramfs to unlock the root volume with one of the following methods:
- Specifying the root volume using the configuration outlined above in
/etc/crypttab.initramfs
(see tip at the top of Using sd-encrypt hook) - Setting
rd.luks.options=XXXXXXXX-XXXX-XXXX-XXXX-XXXXXXXXXXXX=tpm2-device=auto
in addition tord.luks.uuid
orrd.luks.name
in the kernel command line
- Specifying the root volume using the configuration outlined above in
To remove a key enrolled using this method, run:
# systemd-cryptenroll /dev/sdX --wipe-slot=slot_number
where slot_number
is the numeric LUKS slot number in which your TPM key is stored.
Alternatively, run:
# systemd-cryptenroll /dev/sdX --wipe-slot=tpm2
to remove all TPM-associated keys from your LUKS volume.
See systemd-cryptenroll(1) and crypttab(5) for more information and examples.
Clevis
clevis allows binding a LUKS volume to a system by creating a key and encrypting it using the TPM, and sealing the key using PCR values which represent the system state at the time of the Clevis pin creation.
To bind a LUKS volume to the TPM, use:
# clevis luks bind -d /dev/sdX tpm2 '{}'
where '{}'
contains the configuration. Even with no parameters, the drive cannot be decrypted from another computer (unless the attacker knows the backup password).
To seal the LUKS key against, for example, the UEFI settings and the Secure Boot policy, use:
'{"pcr_ids":"1,7"}'
If the UEFI or Secure Boot settings are modified, the TPM will compute different PCR values and decryption will fail. This gives protection against evil maid attacks.
For a list of parameters, see clevis-encrypt-tpm2(1) § CONFIG.
For a full explanation of the meanings of PCRs, see the TCG specification (§ 2.3.4).
To generate a new Clevis pin after changes in system configuration that result in different PCR values, for example updating the UEFI when PCR 0 is used, run
# cryptsetup luksDump /dev/sdX
Tokens: token slot: clevis Keyslot: keyslot
to find the slot used for the Clevis pin, then
# clevis luks regen -d /dev/sdX -s keyslot
To remove the Clevis binding, run:
# clevis luks unbind -d /dev/sdX -s keyslot
You can unlock a TPM-bound volume using:
# clevis luks unlock -d /dev/sdX
For automated decryption of volumes in /etc/crypttab, enable clevis-luks-askpass.path
.
For automated decryption of the root volume, use Booster, Dracut or mkinitcpio-clevis-hook. Booster automatically decrypts LUKS volumes bound using Clevis out of the box. Dracut and mkinitcpio-clevis-hook needs the following extra packages:
- libpwquality
- luksmeta
- nmap (For Dracut)
- tpm2-tools (For mkinitcpio-clevis-hook)
followed by an initramfs regeneration:
Dracut:
# dracut -f
mkinitcpio-clevis-hook:
# mkinitcpio -P
Other good examples of TPM 2.0 usage
- SSH: tpm2-pkcs11's SSH configuration and Using a TPM for SSH authentication (2020-01)
- Configuring Secure Boot + TPM 2 (2018-06, Debian)
- Using the TPM - It's Not Rocket Science (Anymore) - Johannes Holland & Peter Huewe (2020-11, Youtube): examples for OpenSSL with tpm2-tss-engine
Using TPM 1.2
ドライバー
TPM ドライバーは新しいカーネルならネイティブで含まれていますが、ロードする必要があります:
# modprobe tpm
さらに、使用しているチップセットにあわせて、以下のモジュールのどれかをロードしてください:
# modprobe tpm_{atmel,bios,infineon,nsc,tis,crb}
使用方法
TPM は tcsd
によって管理します。Trusted Computing リソースを管理するユーザー空間のデーモンで、(TSS の仕様によれば) TPM デバイスドライバーの唯一の表玄関です。tcsd
は AUR パッケージの trousersAUR に含まれています。IBM によって開発・リリースされており、/etc/tcsd.conf
で設定することが可能です。
tcsd を起動して出力を監視するには、次を実行:
# tcsd -f
もしくは tcsd.service
を起動・有効化してください。
tcsd
を実行したら、tpm-toolsAUR もインストールすると良いでしょう。TPM を管理するためのコマンドラインツールが多数入っています。
他の便利なツール:
- tpmmanager — tpm-tools の Qt フロントエンド。
- openssl_tpm_engine — TSS API と対話する OpenSSL エンジン。
- tpm_keyring2 — TPM ベースの eCryptfs 鍵を管理するキーマネージャ。
- https://sourceforge.net/projects/trousers || tpm_keyring2AUR[リンク切れ: アーカイブ: aur-mirror]
- opencryptoki — Linux の PKCS#11 実装。IBM の暗号ハードウェアを使用するためのドライバーやライブラリ、テスト用のソフトウェアトークンが含まれています。
基本
まずは基本的なバージョン情報を確認してください:
$ tpm_version
そしてセルフテストを実行:
$ tpm_selftest -l info TPM Test Results: 00000000 ... tpm_selftest succeeded
SSH 鍵のセキュア化
TPM を使って鍵を保護する方法は複数存在しますが、以下では simple-tpm-pk11-gitAUR を使用する簡単な方法を説明します。
まず、新しいディレクトリを作成して鍵を生成してください:
$ mkdir ~/.simple-tpm-pk11 $ stpm-keygen -o ~/.simple-tpm-pk11/my.key
鍵を設定:
~/.simple-tpm-pk11/config
key my.key
SSH を設定して適切な PKCS11 プロバイダを使用する:
~/.ssh/config
Host * PKCS11Provider /usr/lib/libsimple-tpm-pk11.so
これで PKCS11 プロバイダで鍵を生成することができます:
$ ssh-keygen -D /usr/lib/libsimple-tpm-pk11.so
トラブルシューティング
tcsd.service が起動しない
パーミッションの問題が原因で tcsd.service
サービスが起動できないのかもしれません [4]。以下のコマンドで解決できる可能性があります:
# chown tss:tss /dev/tpm* # chown -R tss:tss /var/lib/tpm