Доверенные вычисления

Доверенные вычисления (Trusted Computing) относятся к набору технологий и стандартов, направленных на повышение компьютерной безопасности путем обеспечения целостности системных компонентов и защиты от несанкционированного доступа и вредоносного ПО. Это включает в себя различные механизмы и функции, включая аппаратные корни доверия, безопасные процессы загрузки, удаленную аттестацию, защищенные среды выполнения и управление шифрованием и ключами. Используя эти возможности, Доверенные вычисления предоставляют надежную защиту для конфиденциальных данных и критических приложений.

Как работают Доверенные вычисления

Доверенные вычисления включают несколько ключевых механизмов и процессов для создания безопасной вычислительной среды. К ним относятся:

1. Аппаратные корни доверия

В основе Доверенных вычислений лежит концепция аппаратного корня доверия. Это обычно реализуется через специализированный чип, например, Модуль доверенной платформы (TPM), который встроен в материнскую плату компьютера. TPM обеспечивает надежную основу для хранения криптографических ключей и проверки целостности системы. Опираясь на устойчивый к взлому аппаратный компонент, Доверенные вычисления обеспечивают прочный начальный слой доверия в вычислительной среде.

2. Безопасный процесс загрузки

Доверенные вычисления используют безопасный процесс загрузки для защиты от выполнения несанкционированного и вредоносного кода во время старта. Прошивка системы, такая как BIOS или UEFI, проверяет цифровую подпись каждого компонента загрузочного процесса, обеспечивая выполнение только авторизованного и неизмененного кода. Таким образом, Доверенные вычисления предотвращают возможные атаки, направленные на компрометацию целостности и безопасности системы с момента ее включения.

3. Удаленная аттестация

Еще один важный аспект Доверенных вычислений — удаленная аттестация. Эта функция позволяет системам доказывать свою целостность удаленным участникам, обеспечивая, что они находятся в надежном состоянии. Во время удаленной аттестации устройство генерирует криптографический хеш своей конфигурации, включающий информацию о его аппаратных и программных компонентах. Этот хеш может быть передан доверенной третьей стороне, например, серверу или другому устройству, чтобы предоставить доказательства безопасности и надежности системы.

4. Защищенные среды выполнения

Технологии Доверенных вычислений также включают создание защищенных сред выполнения, таких как Intel Software Guard Extensions (SGX). Эти среды предоставляют изолированные и защищенные анклавы внутри системы, защищающие критический код и данные от несанкционированного доступа, даже привилегированным программным обеспечением, работающим на той же системе. Благодаря использованию защищенных сред выполнения, Доверенные вычисления позволяют конфиденциальным приложениям и процессам работать в защищенном и конфиденциальном режиме, снижая риск эксплуатации и утечки данных.

5. Шифрование и управление ключами

Фундаментальный аспект Доверенных вычислений — это акцент на безопасном хранении, шифровании и управлении ключами. Эти меры критичны для защиты данных как в состоянии покоя, так и при передаче. Фреймворки Доверенных вычислений предоставляют надежные алгоритмы и методы шифрования для защиты конфиденциальной информации, а также механизмы безопасного хранения для предотвращения несанкционированного доступа к криптографическим ключам. Интегрируя практики шифрования и управления ключами, Доверенные вычисления обеспечивают конфиденциальность и целостность данных на протяжении всего их жизненного цикла.

Советы по предотвращению

Чтобы максимально повысить эффективность Доверенных вычислений в улучшении компьютерной безопасности, вот несколько рекомендуемых советов по предотвращению:

• Используйте доверенное оборудование: Выбирайте устройства, оснащенные встроенными защищенными элементами, такими как Модуль доверенной платформы (TPM). Эти компоненты создают аппаратный корень доверия и предоставляют криптографические функции и безопасное хранение.
• Включите безопасную загрузку: Убедитесь, что функции безопасной загрузки включены в настройках BIOS или UEFI вашего компьютера. Это гарантирует, что во время загрузки выполняется только доверенный, цифрово подписанный код, предотвращая выполнение несанкционированного и потенциально вредоносного кода.
• Проверяйте удаленную аттестацию: Используйте инструменты или протоколы удаленной аттестации для проверки целостности и надежности удаленных систем перед обменом конфиденциальной информацией или предоставлением доступа. Эти инструменты позволяют вам валидировать конфигурацию и состояние безопасности удаленной системы, добавляя еще один уровень уверенности.
• Реализуйте защищенные среды выполнения: Исследуйте использование технологий, таких как Intel Software Guard Extensions (SGX), для создания защищенных анклавов внутри вашей системы. Эти защищенные анклавы защищают критические приложения и конфиденциальные данные от несанкционированного доступа, даже привилегированным программным обеспечением, работающим на той же системе.
• Применяйте лучшие практики шифрования: Реализуйте надежные механизмы шифрования и управления ключами для защиты данных как в состоянии покоя, так и при передаче. Используйте сильные алгоритмы шифрования и обеспечьте правильные процедуры управления ключами для защиты конфиденциальной информации от несанкционированного раскрытия или изменения.

Связанные термины

• Модуль доверенной платформы (TPM): Защищенный чип, обеспечивающий криптографические функции и безопасное хранение. TPM часто используется в качестве аппаратного корня доверия в Доверенных вычислениях.
• Безопасная загрузка: Функция безопасности, обеспечивающая выполнение только доверенного, цифрово подписанного кода во время загрузки, защищая от выполнения несанкционированного и вредоносного кода.
• Удаленная аттестация: Процесс доказательства удаленной стороне о том, что вычислительная платформа находится в надежном состоянии. Удаленная аттестация предоставляет способ проверки безопасности и целостности удаленной системы перед установлением доверия или обменом конфиденциальной информацией.

Доверенные вычисления — это мощный подход к улучшению компьютерной безопасности, обеспечивающий механизмы и стандарты для защиты от несанкционированного доступа и вредоносного ПО. Используя аппаратные корни доверия, безопасные процессы загрузки, удаленную аттестацию, защищенные среды выполнения и управление шифрованием и ключами, Доверенные вычисления создают надежную основу безопасности для вычислительных систем.