ŠVENDA, Petr, Antonín DUFKA, Milan BROŽ, Roman LACKO, Tomáš JAROŠ, Daniel ZAŤOVIČ a Josef POSPISIL. TPMScan: A wide-scale study of security-relevant properties of TPM 2.0 chips. Online. In IACR Transactions on Cryptographic Hardware and Embedded Systems. Bochum: Ruhr-University of Bochum, 2024, s. 714-734. ISSN 2569-2925. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.46586/tches.v2024.i2.714-734.
Další formáty:   BibTeX LaTeX RIS
Základní údaje
Originální název TPMScan: A wide-scale study of security-relevant properties of TPM 2.0 chips
Autoři ŠVENDA, Petr (203 Česká republika, garant, domácí), Antonín DUFKA (203 Česká republika, domácí), Milan BROŽ (203 Česká republika, domácí), Roman LACKO (703 Slovensko, domácí), Tomáš JAROŠ (703 Slovensko, domácí), Daniel ZAŤOVIČ (703 Slovensko) a Josef POSPISIL (203 Česká republika).
Vydání Bochum, IACR Transactions on Cryptographic Hardware and Embedded Systems, od s. 714-734, 21 s. 2024.
Nakladatel Ruhr-University of Bochum
Další údaje
Originální jazyk angličtina
Typ výsledku Stať ve sborníku
Obor 10200 1.2 Computer and information sciences
Stát vydavatele Německo
Utajení není předmětem státního či obchodního tajemství
Forma vydání elektronická verze "online"
WWW URL
Organizační jednotka Fakulta informatiky
ISSN 2569-2925
Doi http://dx.doi.org/10.46586/tches.v2024.i2.714-734
Klíčová slova anglicky TPM; common criteria; fips140; RSA; ECDSA;
Příznaky Mezinárodní význam, Recenzováno
Změnil Změnil: doc. RNDr. Petr Švenda, Ph.D., učo 4085. Změněno: 16. 4. 2024 16:43.
Anotace
The Trusted Platform Module (TPM) is a widely deployed computer component that provides increased protection of key material during cryptographic operations, secure storage, and support for a secure boot with a remotely attestable state of the target machine. A systematic study of the TPM ecosystem, its cryptographic properties, and the orderliness of vulnerability mitigation is missing despite its pervasive deployment -- likely due to the black-box nature of the implementations. We collected metadata, RSA and ECC cryptographic keys, and performance characteristics from \numfws{} different TPM versions manufactured by \numvendors{} vendors, including recent Pluton-based iTPMs, to systematically analyze TPM implementations. Surprisingly, a high rate of changes with a detectable impact on generated secrets, the timing of cryptographic operations, and frequent off-chip generation of Endorsement Keys were observed. Our analysis of public artifacts for TPM-related products certified under Common Criteria (CC) and FIPS 140 showed relatively high popularity of TPMs but without explanation for these changes in cryptographic implementations. Despite TPMs being commonly certified to CC EAL4+, serious vulnerabilities like ROCA or TPM-Fail were discovered in the past. We found a range of additional unreported nonce leakages in ECDSA, ECSCHNORR, and ECDAA algorithms in dTPMs and fTPMs of three vendors. The most serious discovered leakage allows extraction of the private key of certain Intel's fTPM versions using only nine signatures with no need for any side-channel information, making the vulnerability retrospectively exploitable despite a subsequent firmware update. Unreported timing leakages were discovered in the implementations of ECC algorithms on multiple Nuvoton TPMs, and other previously reported leakages were confirmed. The analysis also unveiled incompleteness of vulnerability reporting and subsequent mitigation with missing clear information about the affected versions and inconsistent fixes.
Návaznosti
MUNI/A/1586/2023, interní kód MUNázev: Aplikovaný výzkum na FI: Forenzní aspekty kritických infrastruktur, aplikovaná kryptografie, kyberbezpečnostní cvičení, algoritmy plánování v logistice a pro zpracování dat z fyzikálních sensorů
Investor: Masarykova univerzita, Aplikovaný výzkum na FI: Forenzní aspekty kritických infrastruktur, aplikovaná kryptografie, kyberbezpečnostní cvičení, algoritmy plánování v logistice a pro zpracování dat z fyzikálních sensorů
VJ02010010, projekt VaVNázev: Nástroje pro verifikaci bezpečnosti kryptografických zařízení s využitím AI (Akronym: AI-SecTools)
Investor: Ministerstvo vnitra ČR, Tools for AI-enhanced Security Verification of Cryptographic Devices
VytisknoutZobrazeno: 10. 8. 2024 01:07