A Microsoft nyílt forrásúvá teszi az integrált HSM technológiát

Közös fejlesztés a hardveres biztonságért

A Microsoft október 13-án, az Open Compute Project Global Summit rendezvényén jelentette be a Project Tessera kezdeményezést. A vállalat a Marvell-lel, az Oracle-lel és az Open Compute Projecttel (OCP) együtt fejleszti tovább az Azure Integrated Hardware Security Module, vagyis HSM technológiáját.

A projekt az Azure Integrated HSM architektúrájához közvetlenül kapcsolódó munkát viszi tovább. Nyílt forrásúvá teszi az architektúrát, a specifikációkat, a protokollokat, az illesztőprogramokat, a szoftvert, a firmware-t és a reprodukálható buildkörnyezeteket. A Microsoft tervei szerint a kezdeményezés idővel teljesen nyílt forrású szilíciummegvalósítás felé halad, miközben a hardver szélesebb körben is elérhetővé válik.

A Tessera Integrated HSM specifikációi, protokolljai, szoftverkönyvtárai, illesztőprogramjai, firmware-e és hardvere a Tessera Integrated HSM GitHub-tárhelyén található. A tárhelyen a jövőben további nyílt forrású szilíciumtervek, új hardvertervek és a közösséggel együtt kidolgozott fejlesztések jelenhetnek meg.

A kulcsok védelme az AI és a kvantumkorszakban

A Microsoft szerint az AI-vezérelt támadások növelik a kibertámadások sebességét, léptékét és összetettségét. Ez fokozza többek között a hitelesítő adatok ellopásának, a kulcsok kinyerésének és az aláírásokkal való visszaélésnek a kockázatát. A kulcsok és hitelesítő adatok kompromittálása lehetővé teheti megbízható entitások megszemélyesítését, biztonsági kontrollok megkerülését és rosszindulatú műveletek engedélyezését.

A kvantumszámítógépek fejlődése szintén változtat a kriptográfiai kockázatokon. Egy megfelelő teljesítményű kvantumszámítógép feltörheti a jelenleg széles körben használt nyilvános kulcsú kriptográfiát, ami a digitális aláírásokat, a hitelesítést és az identitás-ellenőrzést is érintheti. A Microsoft szerint a HSM-alapú aláírási infrastruktúra a migráció egyik első kritikus rendszere lehet, ezért olyan HSM-ekre van szükség, amelyek támogatják a posztkvantum-kriptográfiát, és együttműködnek a hagyományos HSM-ekkel.

Az Azure Integrated HSM olyan, a munkaterheléshez kapcsolódó HSM-architektúrát vezetett be, amely a kriptográfiai műveleteket közelebb végzi a munkaterheléshez, miközben a kulcsok folyamatosan a HSM biztonsági határán belül maradnak. A Project Tessera ezt a modellt fejleszti tovább.

FIPS 140-3 Level 3 védelem a kulcs teljes életciklusában

A központi HSM-modellekben a HSM-infrastruktúra elkülönül a számítási erőforrásoktól, ezért a kriptográfiai műveleteknek a hálózaton kell áthaladniuk. A Microsoft szerint a késleltetés és az üzemeltetési függőségek olyan kerülőmegoldásokhoz vezethetnek, mint a kulcsok HSM-en kívüli gyorsítótárazása, a szoftverben tárolt kulcsok használata vagy az exportálható kulcsok létrehozása. Ezek gyengíthetik a kulcsvédelmet és az ellenőrizhető eredetet.

A Tessera Integrated HSM célja, hogy a kulcs teljes életciklusában következetesen érvényesítse a FIPS 140-3 Level 3 szintű védelmet. A hardveres védelem nyílt forrású megvalósítással és nyílt protokollokkal egészül ki, ami a Microsoft szerint nagyobb átláthatóságot és együttműködést teremthet a HSM-ökoszisztémában.

Az OCP eseményén a Microsoft és a Marvell bemutatta a Tessera Integrated HSM átviteli protokolljait. A demonstrációban egy Tessera Integrated HSM és egy Marvell LiquidSecurity 2 HSM partícióklónozást és ellenálló képességet biztosító gyűrűket hozott létre. A bemutató szerint a nem exportálható kulcsok a HSM-eken belül maradnak, a HSM-ek közötti kommunikációt pedig posztkvantum-kriptográfia védi.

A technológia bizalmas számítási környezetekben is megjelenhet

A Project Tessera korai OCP-s együttműködői azt is vizsgálják, hogyan terjeszthető ki a kulcsvédelmi architektúra a dedikált integrált HSM-hardvert használó rendszereken túlra. Ennek részeként nyílt forrásúvá tesznek egy minimális, unikernel-alapú Tessera firmware-vermet, amely hardveresen elkülönített bizalmas számítási környezetekben futhat.

A megoldás ugyanazt a firmware-vermet használja, mint a hardveres integrált HSM, így közös biztonsági architektúrát kínálhat a HSM-ek és a bizalmas számítási környezetek között. A kezdeti megvalósítás az AMD SEV-SNP technológiára épít, és olyan nyílt forrású virtualizációs technológiákkal integrálódik, mint az OpenVMM. Az OCP közössége további bizalmas számítási architektúrák támogatásának kiterjesztésén dolgozik.