「Trusted Platform Module」の版間の差分

提供: ArchWiki
ナビゲーションに移動 検索に移動
(テンプレート:Expansion を削除)
(→‎TPM 2.0 の使用: 情報を更新)
20行目: 20行目:
 
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 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 ==
 +
== 使い方 ==
   
−
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。
 +
日常のアプリケーションで TPM 2.0 サービスを設定および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 コミュニティ] から入手できます。
   
 
=== サポートの確認 ===
  
=== 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。
 +
TPM 2.0 チップは、2016 年 7 月 28 日以降、Windows 10 を実行することが認定された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 以降 TPM 2.0 をサポートしています [https://www.phoronix.com/scan.php?page=news_item&px=Linux-3.20-TPM-2.0-Security] 他の手順は、デフォルトの Arch インストールで有効になります。
   
−
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。
 +
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 2 つの方法:
   
−
* ログを確認する。root で {{ic|1=journalctl -k --grep=tpm}} を実行する。
 +
* ログを確認します。たとえば、root として {{ic|1=journalctl -k --grep=tpm}} を実行します。
−
* {{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
 +
* {{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}} の値を読み取ります。
   
  +
=== LUKS による保存データの暗号化 ===
−
=== Data-at-rest encryption with LUKS ===
  
   
  +
TPM を使用して LUKS ボリュームのロックを解除するには、2 つの方法があります。[[Clevis]] または [[Trusted Platform Module#systemd-cryptenroll|systemd-cryptenroll]] を使用できます。
−
There are two methods for unlocking a LUKS volume using a TPM. An older method using {{Pkg|clevis}}, and a newer method using ''systemd-cryptenroll''. The newer method will be detailed first.
  
   
  +
どちらの方法を使用しても、TPM に保存されているキーを使用して、起動時に自動的に、または後で手動で、暗号化されたボリュームのロックを解除できます。この目的で TPM を使用すると、ファームウェアが変更されていない、[[セキュアブート]] が無効になっていないなど、特定の条件が満たされない限り、ドライブのロックが解除されなくなります ([[Trusted Platform Module#PCR レジスタへのアクセス|PCR レジスタへのアクセス]] を参照)
−
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]]).
  
   
  +
{{Warning|この方法をルートボリュームで使用すると、先に述べた一定の条件が満たされている限り、暗号化パスワードを入力することなく、コンピュータの起動時に ''自動的にロックが解除される'' ことを意味します。
−
{{Warning|If you use this method on your root volume, this means that, as long as the previously mentioned certain conditions are met, your computer will '''unlock automatically''' at boot without needing to enter an encryption password.
  
  +
* つまり、暗号化されたディスクだけが盗まれてもデータへのアクセスは保護されますが、PC全体が盗まれた場合保護されません。
−
* This means that access to data is not protected in case the hardware gets stolen.
  
  +
* なぜなら、たとえコンピュータの電源が長い間オフになっていたとしても(メモリが完全にクリアされていることを保証するために)、攻撃者は単に電源を入れ、TPMが自動的にキーをロードするのを待つことができるからです。これは、価値の高いターゲットにとっては懸念事項になります。
−
* Be aware that this method makes you more vulnerable to [[Wikipedia:Cold boot attack|cold boot attacks]], because even if your computer has been powered off for a long time (ensuring the memory is completely cleared), an attacker could simply turn it on and wait for the TPM to load the key automatically. This may be a concern for high-value targets.
  
 
}}
  
}}
   
 
==== systemd-cryptenroll ====
  
==== systemd-cryptenroll ====
   
  +
[[systemd-cryptenroll#Trusted Platform Module]] を参照してください。
−
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:
  
   
  +
=== SSH ===
−
* A LUKS2 device (currently the default type used by [[Dm-crypt/Device_encryption#Encryption_options_with_dm-crypt|cryptsetup]]),
  
−
* If you intend to use this method on your root partition, use of the {{ic|systemd}} and {{ic|sd-encrypt}} hooks in the initramfs. See [[Mkinitcpio#HOOKS]] and [[Dm-crypt/System_configuration#Using_sd-encrypt_hook|Using sd-encrypt hook]].
  
   
  +
TPM でシールされた SSH キーには、次の 2 つのオプションがあります:
−
To begin, run the following command to list your installed TPMs:
  
   
  +
* {{App|ssh-tpm-agent|TPM でサポートされたキーを使用する ssh-agent 互換エージェント。|https://github.com/Foxboron/ssh-tpm-agent|{{AUR|ssh-tpm-agent-git}}}}
−
$ systemd-cryptenroll --tpm2-device=list
  
   
  +
:参照 [https://linderud.dev/blog/store-ssh-keys-inside-the-tpm-ssh-tpm-agent/ SSH キーを TPM 内に保存します: ssh-tpm-agent]
−
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):
  
   
  +
* {{App|tpm2-pkcs11|Trusted Platform Module 2.0 ハードウェア用の PKCS#11 インターフェイス。|https://github.com/tpm2-software/tpm2-pkcs11|{{Pkg|tpm2-pkcs11}}}}
−
# systemd-cryptenroll --tpm2-device=''/path/to/tpm2_device'' --tpm2-pcrs=0,7 /dev/sdX
  
  +
:参照 [https://github.com/tpm2-software/tpm2-pkcs11/blob/master/docs/SSH.md SSH 設定] それと [https://incenp.org/notes/2020/tpm-based-ssh-key.html SSH 認証に TPM を使用する] (2020-01)
   
  +
=== GnuPG ===
−
where {{ic|/dev/sdX}} is the full path to the encrypted LUKS volume and {{ic|''/path/to/tpm2_device''}} is the full path to the TPM as given in the output of the first command.
  
   
  +
[[GnuPG]] はバージョン 2.3 以降、互換性のあるキーの TPM への移動をサポートしています。手順については、[https://gnupg.org/blog/20210315-using-tpm-with-gnupg-2.3.html GnuPG 2.3 での TPM の使用] を参照してください。
−
{{Tip|If your computer has only one TPM installed, which is usually the case, you may instead specify {{ic|1=--tpm2-device=auto}} to automatically select the only available TPM.}}
  
   
  +
=== TPM 2.0 のその他の使用例 ===
−
To test that the key works, run the following command while the LUKS volume is closed:
  
   
  +
* [https://threat.tevora.com/secure-boot-tpm-2/ セキュアブート + TPM 2 の設定] (2018-06, Debian)
−
# /usr/lib/systemd/systemd-cryptsetup attach ''mapping_name'' /dev/sdX - tpm2-device=''/path/to/tpm2_device''
  
  +
* [https://www.youtube.com/watch?v=XwaSyHJIos8 Using the TPM - It's Not Rocket Science (Anymore)] - Johannes Holland & Peter Huewe (2020-11、Youtube): {{Pkg|tpm2-tss-engine}} を使用した OpenSSL の例
−  
−
where {{ic|''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.
  
−  
−
{{hc|/etc/crypttab|2=
  
−
# 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
  
−
}}
  
−  
−
{{Note|While you may specify the UUID of your LUKS volume in place of the pathname {{ic|/etc/crypttab}}, the ''systemd-cryptenroll'' command itself currently only supports pathnames.}}
  
−  
−
If the volume you wish to unlock contains your root filesystem, you must take the following additional steps:
  
−  
−
* Ensure you are using {{ic|systemd}} and {{ic|sd-encrypt}} in the {{ic|HOOKS}} array of {{ic|/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 {{ic|/etc/crypttab.initramfs}} (see tip at the top of [[Dm-crypt/System_configuration#Using_sd-encrypt_hook|Using sd-encrypt hook]])
  
−
** Setting {{ic|1=rd.luks.options=''XXXXXXXX-XXXX-XXXX-XXXX-XXXXXXXXXXXX''=tpm2-device=auto}} in addition to {{ic|rd.luks.uuid}} or {{ic|rd.luks.name}} in the kernel command line
  
−  
−
To remove a key enrolled using this method, run:
  
−  
−
# systemd-cryptenroll /dev/sdX --wipe-slot=''slot_number''
  
−  
−
where {{ic|''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 {{man|1|systemd-cryptenroll}} and {{man|5|crypttab}} for more information and examples.
  
−  
−
==== Clevis ====
  
−  
−
{{Pkg|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.
  
−  
−
{{Warning|Set a strong backup password in case the TPM unsealing fails, using:
  
−  
−
{{bc|# cryptsetup luksAddKey /dev/sdX}}
  
−
}}
  
−  
−
To bind a LUKS volume to the TPM, use:
  
−  
−
# clevis luks bind -d /dev/sdX tpm2 '{}'
  
−  
−
where {{ic|'{}'|}} 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:
  
−  
−
{{bc|'{"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 [[wikipedia:Evil maid attack|evil maid attacks]].
 
−  
−
For a list of parameters, see {{man|1|clevis-encrypt-tpm2|CONFIG}}.
  
−  
−
For a full explanation of the meanings of PCRs, see the [https://trustedcomputinggroup.org/wp-content/uploads/PC-ClientSpecific_Platform_Profile_for_TPM_2p0_Systems_v51.pdf 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
  
−  
−
{{hc|# cryptsetup luksDump /dev/sdX|output=
  
−
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''
 
−  
−
{{Warning|Double check you have chosen the right slot, or you might lose access to your volume.}}
  
−  
−
You can unlock a TPM-bound volume using:
  
−  
−
# clevis luks unlock -d /dev/sdX
  
−  
−
For automated decryption of volumes in [[Dm-crypt/System_configuration#crypttab|/etc/crypttab]], [[enable]] {{ic|clevis-luks-askpass.path}}.
  
−  
−
For automated decryption of the root volume, use [[Booster]], [[Dracut]] or [https://github.com/kishorv06/arch-mkinitcpio-clevis-hook 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:
  
−  
−
* {{Pkg|libpwquality}}
  
−
* {{Pkg|luksmeta}}
  
−
* {{Pkg|nmap}} (For Dracut)
  
−
* {{Pkg|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: {{Pkg|tpm2-pkcs11}}'s [https://github.com/tpm2-software/tpm2-pkcs11/blob/master/docs/SSH.md SSH configuration] and [https://incenp.org/notes/2020/tpm-based-ssh-key.html Using a TPM for SSH authentication] (2020-01)
  
−
* [https://threat.tevora.com/secure-boot-tpm-2/ Configuring Secure Boot + TPM 2] (2018-06, Debian)
  
−
* [https://www.youtube.com/watch?v=XwaSyHJIos8 Using the TPM - It's Not Rocket Science (Anymore)] - Johannes Holland & Peter Huewe (2020-11, Youtube): examples for OpenSSL with {{Pkg|tpm2-tss-engine}}
  
   
 
== Using TPM 1.2 ==
  
== Using TPM 1.2 ==

2024年1月14日 (日) 02:35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。

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）。

使い方

日常のアプリケーションで TPM 2.0 サービスを設定および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、コミュニティ 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 を実行することが認定された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 以降 TPM 2.0 をサポートしています [2] 他の手順は、デフォルトの Arch インストールで有効になります。

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 2 つの方法:

  • ログを確認します。たとえば、root として journalctl -k --grep=tpm を実行します。
  • /sys/class/tpm/tpm0/device/description [3] または /sys/class/tpm/tpm0/tpm_version_major の値を読み取ります。

LUKS による保存データの暗号化

TPM を使用して LUKS ボリュームのロックを解除するには、2 つの方法があります。Clevis または systemd-cryptenroll を使用できます。

どちらの方法を使用しても、TPM に保存されているキーを使用して、起動時に自動的に、または後で手動で、暗号化されたボリュームのロックを解除できます。この目的で TPM を使用すると、ファームウェアが変更されていない、セキュアブート が無効になっていないなど、特定の条件が満たされない限り、ドライブのロックが解除されなくなります (PCR レジスタへのアクセス を参照)

警告: この方法をルートボリュームで使用すると、先に述べた一定の条件が満たされている限り、暗号化パスワードを入力することなく、コンピュータの起動時に 自動的にロックが解除される ことを意味します。
  • つまり、暗号化されたディスクだけが盗まれてもデータへのアクセスは保護されますが、PC全体が盗まれた場合保護されません。
  • なぜなら、たとえコンピュータの電源が長い間オフになっていたとしても(メモリが完全にクリアされていることを保証するために)、攻撃者は単に電源を入れ、TPMが自動的にキーをロードするのを待つことができるからです。これは、価値の高いターゲットにとっては懸念事項になります。

systemd-cryptenroll

systemd-cryptenroll#Trusted Platform Module を参照してください。

SSH

TPM でシールされた SSH キーには、次の 2 つのオプションがあります:

  • ssh-tpm-agent — TPM でサポートされたキーを使用する ssh-agent 互換エージェント。
https://github.com/Foxboron/ssh-tpm-agent || ssh-tpm-agent-gitAUR
参照 SSH キーを TPM 内に保存します: ssh-tpm-agent
  • tpm2-pkcs11 — Trusted Platform Module 2.0 ハードウェア用の PKCS#11 インターフェイス。
https://github.com/tpm2-software/tpm2-pkcs11 || tpm2-pkcs11
参照 SSH 設定 それと SSH 認証に TPM を使用する (2020-01)

GnuPG

GnuPG はバージョン 2.3 以降、互換性のあるキーの TPM への移動をサポートしています。手順については、GnuPG 2.3 での TPM の使用 を参照してください。

TPM 2.0 のその他の使用例

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。
https://sourceforge.net/projects/tpmmanager || tpmmanagerAUR
  • openssl_tpm_engine — TSS API と対話する OpenSSL エンジン。
https://sourceforge.net/projects/trousers || openssl_tpm_engineAUR[リンク切れ: アーカイブ: aur-mirror]
  • 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。
https://sourceforge.net/projects/opencryptoki || opencryptokiAUR

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
ノート: 上記の方法では複数の鍵を生成・使用することはできません。

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

参照

「https://wiki.archlinux.jp/index.php?title=Trusted_Platform_Module&oldid=35784」から取得