tcpa.ppt [Sola lettura] - Dipartimento di Informatica

Sistemi di elaborazione dell’Informazione (Sicurezza su Reti)
anno acc.2002/2003
INTRODUZIONE
TCPA e PALLADIUM
Quello relativo alla sicurezza dei dati è uno dei problemi che ricorre
con più frequenza nell'ambito dell'informatica.
Per far fronte a tale emergenza sono stati ideati i sistemi di trusted
computing (sistemi di cui ci si può fidare).
L'idea di base del trusted computig (TC) consiste nel sigillare le parti
della macchina che hanno a che fare con dati e applicazioni e
renderle accessibili esclusivamente ad applicazioni fidate.
a cura di: Ernesto D’Anisi
Prof: Alfredo De Santis
TRUSTED COMPUTING
Nell'ambito del TC la sicurezza è ottenuta mediante la realizzazione
di una “cassaforte virtuale” intorno a dati e programmi.
TRUSTED COMPUTING
Le principali iniziative nel campo del Trusted Computing sono tre:
ü
Next Generation Secure Computing Base (NGSCB), prima nota con il
nome di Palladium, messa in campo da Microsoft con il supporto di Amd
e Intel
ü
Trusted Computing Platform Alliance (TCPA) nata nel 1999 ad opera di
IBM,Compaq, HP, Intel e Microsoft e allargata, ad oggi, a circa 200
aziende
ü
LaGrande di Intel della quale, per il momento, si conosce molto poco
Dati e programmi possono accedere alla cassaforte mediante
l’impiego di speciali chiavi di sicurezza.
Le chiavi sono concesse solo a dati e applicazioni fidate.
Il riconoscimento di dati e applicazioni è reso possibile da un agente
(trusted agent) che valuta l'identificatore digitale di cui dati e
applicazioni sono provvisti.
Esiste un’iniziativa minore ma già presente nei pc Packard Bell Secure nota
con il nome di Embassy (Embedded Application Security System)
orientata all’e-commerce.
TCPA / PALLADIUM
Il sistema TCPA/Palladium deve:
ü
garantire la sicurezza dei dati
ü
impedire la modifica delle applicazioni utente
ü
rendere possibile la gestione dei diritti d’autore relativi ai beni
digitali (digital rights management)
FUNZIONAMENTO
La versione attuale del TC è caratterizzata dalle seguenti
componenti:
ü
ü
ü
ü
ü
il chip Fritz
una memoria separata e protetta (Trusted Space)
un kernel di sicurezza presente nel sistema operativo (Nexus)
un kernel di sicurezza presente in ciascuna applicazione TC
(NCA)
un’infrastruttura back end di server di sicurezza online
1
FUNZIONAMENTO
La versione attuale del TC è caratterizzata dalle seguenti
componenti:
ü
ü
ü
ü
ü
il chip Fritz
una memoria separata e protetta (Trusted Space)
un kernel di sicurezza presente nel sistema operativo (Nexus)
un kernel di sicurezza presente in ciascuna applicazione TC
(NCA)
un’infrastruttura back end di server di sicurezza online
FUNZIONAMENTO
La versione attuale del TC è caratterizzata dalle seguenti
componenti:
ü
ü
ü
ü
ü
il chip Fritz
una memoria separata e protetta (Trusted Space)
un kernel di sicurezza presente nel sistema operativo (Nexus)
un kernel di sicurezza presente in ciascuna applicazione TC
(NCA)
un’infrastruttura back end di server di sicurezza online
Spazio protetto da
virus e worm dentro il
Chip collocato nel pc in cui è
memorizzato, all’atto della
fabbricazione, il valore (ID)
che identifica unicamente il pc
differenziandolo dagli altri.
quale sono eseguite le
applicazioni TC.
FUNZIONAMENTO
La versione attuale del TC è caratterizzata dalle seguenti
componenti:
ü
ü
ü
ü
ü
il chip Fritz
una memoria separata e protetta (Trusted Space)
un kernel di sicurezza presente nel sistema operativo (Nexus)
un kernel di sicurezza presente in ciascuna applicazione TC
(NCA)
un’infrastruttura back end di server di sicurezza online
FUNZIONAMENTO
La versione attuale del TC è caratterizzata dalle seguenti
componenti:
ü
ü
ü
ü
ü
il chip Fritz
una memoria separata e protetta (Trusted Space)
un kernel di sicurezza presente nel sistema operativo (Nexus)
un kernel di sicurezza presente in ciascuna applicazione TC
(NCA)
un’infrastruttura back end di server di sicurezza online
Parte dell'applicazione,
caricata nella memoria
separata e protetta, che
si esegue.
Verifica che le parti hardware
del pc e i programmi che si
intendono eseguire su di esso
siano muniti delle chiavi di
sicurezza.
FUNZIONAMENTO
La versione attuale del TC è caratterizzata dalle seguenti
componenti:
ü
ü
ü
ü
ü
il chip Fritz
una memoria separata e protetta (Trusted Space)
un kernel di sicurezza presente nel sistema operativo (Nexus)
un kernel di sicurezza presente in ciascuna applicazione TC
(NCA)
un’infrastruttura back end di server di sicurezza online
Stabilisce se il computer è
sicuro o meno e provvede al
rilascio delle chiavi
necessarie all'esecuzione
dell'applicazione.
FUNZIONAMENTO
Gli strumenti che il sistema TCPA/Palladium adopera per
garantire la sicurezza dei dati e delle applicazioni sono:
ü
vault (cassaforte virtuale)
ü
attestation
ü
sealed storage
ü
trusted agent
2
FUNZIONAMENTO
Gli strumenti che il sistema TCPA/Palladium adopera per
garantire la sicurezza dei dati e delle applicazioni sono:
ü
vault (cassaforte virtuale)
ü
attestation
ü
sealed storage
ü
trusted agent
Zona di memoria
protetta definita dal
Nexus dentro la quale
sono contenute
informazioni riservate.
FUNZIONAMENTO
Gli strumenti che il sistema TCPA/Palladium adopera per
garantire la sicurezza dei dati e delle applicazioni sono:
ü
vault (cassaforte virtuale)
ü
attestation
ü
sealed storage
ü
trusted agent
FUNZIONAMENTO
Gli strumenti che il sistema TCPA/Palladium adopera per
garantire la sicurezza dei dati e delle applicazioni sono:
ü
vault (cassaforte virtuale)
ü
attestation
ü
sealed storage
ü
trusted agent
Meccanismo mediante il
quale le applicazioni TC
accedono alla cassaforte
virtuale per la
lettura/scrittura di
informazioni.
FUNZIONAMENTO
Secondo le specifiche del sistema TCPA/Palladium tutti gli elementi
hardware e software del pc sono licenziati da Microsoft: tutti gli
elementi hardware e software dispongono di una coppia di chiavi di
sicurezza (chiave privata e chiave pubblica).
Meccanismo che
permette di rivelare
informazioni riservate
contenute nella
cassaforte virtuale ad
agenti esterni.
FUNZIONAMENTO
Gli strumenti che il sistema TCPA/Palladium adopera per
garantire la sicurezza dei dati e delle applicazioni sono:
ü
vault (cassaforte virtuale)
ü
attestation
ü
sealed storage
ü
trusted agent
Programma caricato nel
Trusted Space in grado
di accedere alla
cassaforte virtuale
servendosi del sealed
storage.
FUNZIONAMENTO
Secondo le specifiche del sistema TCPA/Palladium tutti gli elementi
hardware e software del pc sono licenziati da Microsoft: tutti gli
elementi hardware e software dispongono di una coppia di chiavi di
sicurezza (chiave privata e chiave pubblica).
La chiave privata è nota a Microsoft.
chiave privata HW
chiave pubblica HW
chiave pubblica SW
chiave privata HW
chiave pubblica HW
chiave pubblica SW
La chiave pubblica è nota all’utente.
La chiave privata è contenuta nei
server di sicurezza Microsoft.
La chiave pubblica è nota all’utente.
3
FUNZIONAMENTO
FUNZIONAMENTO
Secondo le specifiche del sistema TCPA/Palladium tutti gli elementi
hardware e software del pc sono licenziati da Microsoft: tutti gli
elementi hardware e software dispongono di una coppia di chiavi di
sicurezza (chiave privata e chiave pubblica).
La chiave privata è nota a Microsoft.
chiave privata HW
chiave pubblica HW
La chiave pubblica è nota all’utente.
Come funziona il sistema TCPA/Palladium…
Le chiavi di sicurezza sono uniche.
Le chiavi relative all’hardware
differiscono da un pc all’altro.
A copie diverse del medesimo
software corrispondono coppie
diverse di chiavi di sicurezza.
chiave pubblica SW
La chiave privata è contenuta nei
server di sicurezza Microsoft.
La chiave pubblica è nota all’utente.
FUNZIONAMENTO
FUNZIONAMENTO
ID
PC
UTENTE
CHIP
FRITZ
PC
UTENTE
CHIP
FRITZ
Il chip Fritz contiene al
proprio interno
l’identificativo del pc
FUNZIONAMENTO
FUNZIONAMENTO
ID
ID1
ID
ID1
(ID 1)
PC
UTENTE
CHIP
FRITZ
Il pc calcola il proprio
identificativo in funzione delle
chiavi di sicurezza dei propri
elementi hardware e software
PC
UTENTE
CHIP
FRITZ
Il pc invia il proprio
identificativo al chip Fritz
4
FUNZIONAMENTO
ID1
ID
ID1
IN
O
A E’
HIN ROVAT
ACC
P
LA M ATO AP
T
S
UNO
FUNZIONAMENTO
(ID 1)
PC
UTENTE
(ID 1)
CHIP
FRITZ
PC
UTENTE
Il chip Fritz confronta
l’identificativo ricevuto
con l’identificativo
memorizzato
IN
O
A E’
HIN ROVAT
ACC
P
LA M ATO AP
T
S
UNO
ID1 = ID
ID1
IN
N E’ TO
A
A NO
HIN PPROV
ACC
A
LA M STATO
UNO
(ID 1)
?
FUNZIONAMENTO
ID1 ? ID
ID1
(ID 1)
CHIP
FRITZ
Il pc è abilitato all’acceso
a dati e applicazioni TC
IN
N E’ TO
A
A NO
HIN PPROV
ACC
A
LA M STATO
UNO
CHIP
FRITZ
Il confronto da esito
positivo, il pc è in uno
stato approvato
FUNZIONAMENTO
PC
UTENTE
ID1 = ID
ID1
PC
UTENTE
CHIP
FRITZ
Il confronto da esito
negativo, il pc non è in
uno stato approvato
FUNZIONAMENTO
FUNZIONAMENTO
ID1 ? ID
ID1
Se si sostituiscono gli elementi hardware TC presenti nel pc all’atto
dell’acquisto con nuovi elementi TC l’identificativo calcolato all’avvio
risulterà essere sempre diverso dall’identificativo memorizzato nel chip
Fritz.
(ID 1)
Per ovviare a ciò il calcolatore deve essere dotato di un nuovo identificativo.
Si stabilisce una connessione tra il server di sicurezza Microsoft ed il pc in
modo da valutare i nuovi elementi hardware in esso contenuti.
PC
UTENTE
CHIP
FRITZ
Il pc non può accedere a
dati e applicazioni TC
Si assegna al pc un nuovo id che viene memorizzato da Fritz e calcolato dal
pc ad ogni successivo avvio.
Si esegue la medesima procedura nel caso in cui una periferica TC dovesse
smettere di funzionare.
5
FUNZIONAMENTO
FUNZIONAMENTO
chiave privata HW
chiave pubblica HW
chiave privata SW
chiave privata HW
E’ possibile supporre di voler eseguire
un’applicazione TC…
chiave
pubblica
SW
PC
SERVER
SOFTWARE
FUNZIONAMENTO
chiave privata HW
chiave pubblica HW
chiave
pubblica
SW
FUNZIONAMENTO
chiave privata SW
chiave privata HW
PC
SERVER
SOFTWARE
Il server di sicurezza Microsoft
mantiene una lista con tutte le
coppie di chiavi di sicurezza
relative a tutti gli elementi
hardware e software licenziati
da Microsoft.
chiave privata HW
chiave pubblica HW
chiave
pubblica
SW
PC
chiave
pubblica
SW
SERVER
SOFTWARE
Viene stabilita una
connessione tra il pc ed il
server di sicurezza di
Microsoft.
FUNZIONAMENTO
chiave privata SW
chiave privata HW
PC
SERVER
SOFTWARE
FUNZIONAMENTO
chiave privata HW
chiave pubblica HW
chiave privata SW
chiave privata HW
Il server verifica lo stato del pc
(sicuro o meno) accedendo
alla cassaforte virtuale
adoperando il Trusted Agent.
chiave privata HW
chiave pubblica HW
chiave
pubblica
SW
chiave privata SW
chiave privata HW
PC
SERVER
SOFTWARE
Se il pc è in uno stato non
sicuro il collegamento viene
interrotto.
6
FUNZIONAMENTO
chiave privata HW
chiave pubblica HW
FUNZIONAMENTO
chiave privata SW
chiave privata HW
chiave privata HW
chiave pubblica HW
+
chiave pubblica SW
chiave
pubblica
SW
PC
chiave privata SW
SERVER
SOFTWARE
Se è in uno stato sicuro il pc
invia al server la chiave
pubblica dell ’hardware in esso
contenuto e la chiave pubblica
dell’applicazione che si vuole
eseguire
chiave
pubblica
SW
PC
chiave privata HW
+
+
chiave privata SW
PC
SERVER
Il pc calcola la chiave privata
del software che si intende
eseguire sottraendo al valore
ricevuto dal server la chiave
privata del proprio hardware.
FUNZIONAMENTO
PC
SERVER
Chiave
privata SW
Il pc rende all’applicazione la
propria chiave privata.
SOFTWARE
FUNZIONAMENTO
La protezione del software è ottenuta collocando la chiave pubblica di
sicurezza in settori del supporto ottico (cd/dvd) su cui il software risiede
non accessibili ai normali masterizzatori.
chiave privata HW
+
chiave privata SW
PC
chiave
pubblica
SW
chiave privata SW
chiave privata HW
chiave privata SW = (chiave
provata HW + chiave privata
SW) – chiave privata HW
chiave
pubblica
SW
chiave privata SW
chiave privata HW
chiave privata SW = (chiave
provata HW + chiave privata
SW) – chiave privata HW
chiave privata SW
SOFTWARE
Il server invia al pc la somma
tra le chiavi private
corrispondenti alle chiavi
pubbliche ricevute.
FUNZIONAMENTO
chiave privata SW
chiave privata HW
chiave privata HW
chiave
pubblica
SW
SERVER
SOFTWARE
FUNZIONAMENTO
chiave privata SW = (chiave
provata HW + chiave privata
SW) – chiave privata HW
chiave privata SW
chiave privata HW
chiave privata HW
chiave pubblica HW
Chiave
privata SW
SOFTWARE
SERVER
L’applicazione può essere
eseguita.
Cd e dvd destinati all’uso generico (adoperati dall’utente) differiscono da
quelli destinati all’uso professionale (adoperati dalle software house)
poiché i primi, a differenza dei secondi, contengono informazioni relative
al produttore in particolari settori situati all’inizio del disco.
La chiave pubblica di sicurezza del software è scritta proprio in quei settori
del disco che nei supporti ottici comuni sono occupati dalle inf ormazioni
relative al produttore e pertanto non registrabili.
7
FUNZIONAMENTO
Non è possibile pensare di eseguire software pirata sulle piattaforme
TCPA/Palladium modificando l’architettura della macchina mediant e
l’introduzione di un mod chip.
FUNZIONAMENTO
Il discorso precedentemente illustrato vale solo per il software (o qualunque
altro bene digitale protetto da diritti d’autore) TCPA/Palladium che è
riconosciuto come tale all’atto dell’esecuzione mediante la valutazione di
un identificatore.
I mod chip potrebbero essere in grado di bypassare la procedura
precedentemente descritta che permette al pc di ottenere dal server di
sicurezza Microsoft la chiave privata di sicurezza relativa all’applicazione
che si intende eseguire.
Le piattaforme TCPA/Palladium potranno accedere senza alcun problema al
materiale non protetto da diritti d’autore che risiede su cd e dvd
masterizzati dall’utente.
Non è possibile pensare di eseguire software pirata sulle piattaforme
TCPA/Palladium modificando l’architettura della macchina mediant e
l’introduzione di un mod chip poiché tali dispositivi non saranno mai
licenziati da Microsoft e pertanto inutilizzabili da elaboratori
TCPA/Palladium.
Il sistema TCPA/Palladium assesterà un duro colpo al mercato della
pirateria. Si pone però il problema riguardo l’impossibilità da parte
dell’utente di fare copie di back up funzionanti del proprio sof tware.
Relativamente a ciò sono attualmente allo studio presso Microsof t
possibili soluzioni al problema.
FUNZIONAMENTO
La sicurezza della procedura precedentemente descritta è garanti ta
da tre fattori.
FUNZIONAMENTO
•
Il pulsante di spegnimento
1.
Il valore id memorizzato all'interno di Fritz è unico e differisce da
un calcolatore all'altro.
Il sistema precedentemente illustrato può essere disabilitato dall'utente
all'avvio della macchina.
2.
Le chiavi private relative ai componenti hardware di un pc sono
uniche e variano da un calcolatore all’altro.
Avviando la macchina senza TC si potranno eseguire solo i programmi non
licenziati (sprovvisti delle chiavi di sicurezza).
3.
Id memorizzato nel chip Fritz e chiavi private relative ai
componenti hardware del pc non sono mai rivelati all'utente.
I programmi non licenziati non riusciranno a dialogare con le periferiche
licenziate (dotate di chiavi di sicurezza).
Sono pertanto assai limitate le capacità di una macchina TC avviata in
modalità tradizionale.
IMPLEMENTAZIONI
IMPLEMENTAZIONI
ü
Blocco del software senza licenza
ü
Blocco del software senza licenza
ü
Censura da remoto
ü
Censura da remoto
ü
Noleggio del software
ü
Noleggio del software
ü
Software a tempo
ü
Software a tempo
ü
Internet controllato
ü
Internet controllato
ü
Modalità di pagamento
ü
Modalità di pagamento
Su macchine
TCPA/Palladium
sarà di fatto
impossibile
eseguire il
software senza
licenza, cioè
sprovvisto delle
chiavi di
sicurezza.
•
8
IMPLEMENTAZIONI
ü
IMPLEMENTAZIONI
Blocco del software senza licenza
ü
Censura da remoto
ü
Noleggio del software
ü
Software a tempo
ü
Internet controllato
ü
Modalità di pagamento
Il server TC da cui si
scaricano dei file può
connettersi al pc e,
mediante l’impiego del
Trusted Agent,
caricare nel suo
Trusted Space le
istruzioni che da
remoto rendono
possibile la rimozione
dei file
precedentemente
scaricati.
ü
Blocco del software senza licenza
ü
Censura da remoto
ü
Noleggio del software
ü
Software a tempo
ü
Internet controllato
ü
Modalità di pagamento
IMPLEMENTAZIONI
ü
IMPLEMENTAZIONI
Blocco del software senza licenza
ü
Censura da remoto
ü
Noleggio del software
ü
Software a tempo
ü
Internet controllato
ü
Modalità di pagamento
Con il TC le software
house potranno
forzare gli utenti ad
aggiornare il proprio
software ritirando la
chiave privata di
un’applicazione
all’atto del rilascio di
una nuova versione
dell’applicazione
stessa in modo da
impedire l’uso delle
versioni precedenti.
ü
Blocco del software senza licenza
ü
Censura da remoto
ü
Noleggio del software
ü
Software a tempo
ü
Internet controllato
ü
Modalità di pagamento
IMPLEMENTAZIONI
ü
Blocco del software senza licenza
ü
Censura da remoto
ü
Noleggio del software
ü
Software a tempo
ü
Internet controllato
ü
Modalità di pagamento
Mediante il TC il
software potrà essere
noleggiato anziché
acquistato.
Il software smetterà di
funzionare quando
non si pagherà più il
noleggio.
Ciò è reso possibile
dal ritiro della chiave
privata relativa al
software noleggiato.
Con il TC è possibile
limitare l’accesso a
determinate pagine
web alle macchine
avviate in uno stato
sicuro. In questo caso
è il server su cui
risiede fisicamente la
pagina web a cui si è
interessati a valutare
lo stato del pc.
L’accesso è negato se
il pc non è sicuro.
CONSEGUENZE
I server su cui
risiedono i siti di aste
online accetteranno
solo offerte
provenienti da
macchine avviate in
uno stato sicuro. Il
server su cui è
collocato il sito si
connette al pc per
verificarne lo stato. Le
offerte sono respinte
se il pc non è sicuro.
•
La morte di Linux?
Vi sono due possibilità circa la sorte di Linux.
1.
Si diffonderà una versione Linux compatibile con
periferiche e applicazioni Palladium.
2.
Linux continuerà a far funzionare i pc privi di
periferiche licenziate da Microsoft.
9
CONSEGUENZE
•
La fine del software libero?
Nel momento in cui Palladium sarà operativo si potranno eseguire
solo le applicazioni registrate presso Microsoft e dotate di chi avi di
sicurezza.
RISVOLTI ECONOMICI
Gli analisti ritengono che potrebbero esservi alcune interessanti
conseguenze in seguito al lancio del TC.
ü
Le grandi aziende saranno favorite a scapito delle piccole.
ü
Aumenteranno i guadagni delle aziende che producono beni
digitali.
ü
Aumenterà il potere di chi fornisce beni e servizi informazional i.
ü
L’introduzione di funzionalità tipiche delle smartcard all’interno di
Fritz assesterà un duro colpo al mercato delle stesse smartcard.
Le registrazioni saranno rilasciate alle software house da Micro soft
dietro pagamento.
Ciò potrebbe causare la morte dei liberi programmatori e la fine del
software libero.
CONCLUSIONI
Le aziende che aderiscono all’iniziativa TCPA/Palladium potrebbe ro
ritrovarsi un giorno con un potere oggi inimmaginabile.
Gli utenti dovranno per davvero immolare la propria libertà in nome di
una maggiore “sicurezza”?
Gli hacker sapranno rendere la libertà perduta ai fruitori dei sistemi
informatici?
Le risposte a queste ed altre domande non tarderanno ad arrivare , la
“battaglia” è appena agli inizi….
10