この記事では、Microsoftが測定されたブートおよびホスト認証を通じてホストの整合性とセキュリティを確保する方法について説明します。
メジャー ブート
トラステッド プラットフォーム モジュール (TPM) は、信頼できるサードパーティによって提供されるファームウェアを使用する、暗号化によってセキュリティで保護された改ざん防止監査コンポーネントです。 ブート構成ログには、ホストでブートストラップ シーケンスが前回行われたときに、そのプラットフォーム構成レジスタ (PCR) に記録されたハッシュチェーン測定値が含まれています。 次の図に、この記録プロセスを示します。 以前にハッシュ化された測定値を次の測定値のハッシュ値に順次追加し、それらを結合したデータに対してハッシュ アルゴリズムを実行することで、ハッシュチェーン化を実現します。
認証は、ホストがブート設定ログ(TCGLog)を使って設定状態の証明を提供する場合に行われます。 TPM では読み取りおよび拡張操作以外の PCR 値が公開されないため、ブート ログの偽造は困難です。 さらに、ホスト認証サービスからの認証情報は特定のPCR値に封印されています。 ハッシュチェイニングは、認証情報をアウトオブバンドで偽装したり解除したりすることを計算的に不可能にします。
ホストの構成証明サービス
ホスト認証サービスは、ホストマシンが顧客データやワークロードとやり取りする前に信頼できるかどうかを確認する予防措置です。 ホスト認証サービスは、各ホストが送信するコンプライアンスステートメント(ホストの遵守の検証可能な証拠)を認証ポリシー(セキュアステートの定義)に対して検証します。 TPMが提供する ルート・オブ・トラスト は、このシステムの整合性を保証します。
ホストの構成証明サービスは、特定のロックダウン環境内の各 Azure クラスターに存在します。 ロックダウン環境には、ホストマシンのブートストラッププロトコルに参加する他のゲートキーパーサービスも含まれます。 公開鍵基盤(PKI)は、認証要求の出所を検証する仲介者として機能し、ホスト認証が成功した後のアイデンティティ発行者として機能します。 構成証明を行うホストに発行された構成証明後の資格情報は、そのホストの ID に結び付けられます。 要求するホストのみが認証情報を解除し、それを使ってインクリメンタル権限を取得できます。 この設計により、中間者攻撃やスプーフィング攻撃を防ぐことができます。
もしAzureホストが工場出荷時にセキュリティ設定のミスを抱えたり、データセンターで誰かが改ざんした場合、そのTCGLogには次の認証時にHost Attestation Serviceがフラグを立てる侵害の指標が含まれています。 この検出により認証失敗が生じます。 構成証明が失敗すると、Azure フリートは問題のあるホストを信頼できなくなります。 この妨害により、ホストとの間のすべての通信が実質的にブロックされ、インシデント ワークフローがトリガーされます。 Microsoftは根本原因や潜在的な侵害の兆候を特定するために調査と詳細な事後分析を行います。 分析が完了して初めて、Microsoftはホストを修復し、Azureフリートに参加して顧客のワークロードを引き継ぐことができます。
以下の図はホスト認証サービスの高レベルアーキテクチャを示しています:
構成証明の測定値
以下のセクションでは、今日記録された測定値の例を示します。
セキュア ブートとセキュア ブート キー
署名データベースおよび取り消された署名データベースダイジェストを検証することで、ホスト証明サービスはクライアントエージェントが適切なソフトウェアを信頼していることを保証します。 公開鍵登録鍵データベースおよび公開プラットフォーム鍵の署名を検証することで、ホスト認証サービスは信頼できる当事者のみが信頼できるソフトウェアの定義を変更できることを確認します。 最後に、セキュアブートが有効であることを保証することで、ホスト認証サービスはこれらの定義の積極的な強制を検証します。
デバッグ コントロール
デバッガーは、開発者向けの強力なツールです。 しかし、信頼できない第三者がメモリやその他のデバッグコマンドにアクセスすると、データ保護やシステムの整合性が弱まる可能性があります。 ホスト認証サービスは、本番機がデバッグを無効にして起動することを検証します。
コードの整合性
UEFI セキュアブートは 、ブートシーケンス中に信頼できる低レベルのソフトウェアのみが動作することを保証します。 同じチェックは、カーネルモードアクセスを持つドライバーやその他の実行ファイルにも、起動後環境でも適用されなければなりません。 そのため、コード整合性(CI)ポリシーは、信頼できるドライバー、バイナリ、その他の実行ファイルを識別するための有効署名と無効署名を指定します。 ホスト認証サービスはこれらの方針を施行しています。 ポリシー違反はセキュリティインシデント対応チームへの警告を発生させ、調査を依頼します。
次のステップ
Microsoftがどのようにプラットフォームの整合性とセキュリティを推進しているかについては、以下をご覧ください: