TPM简介

缺乏、安全感 2024-02-19 22:14 13阅读 0赞

## 什么是TPM ##

TPM的全称是Trust Platform Module，可信平台模块。

当我们谈到TPM的时候，我们通常指的是实现了TPM标准的芯片，这类芯片可以是物理实体的（discrete TPM，简称dTPM），也可以是其它芯片模拟的（比如Intel的TXE技术中包含模拟的TPM，称为fTPM）。

重点实际上在于实现了**TPM标准**。

TPM标准是一个叫做Trusted Computing Group（TCG)的组织制定的，目前（2019年）最新的版本是TPM2.0。该标准的目的是“从跨平台和操作环境的硬件和软件两方面，制定可信赖电脑相关标准和规范”。

关于TCG，可以参考[https://trustedcomputinggroup.org/][https_trustedcomputinggroup.org]。

## TPM的作用 ##

TPM提供了一系列的接口，软件可以操作这些接口，来完成某些目的，这些目的通常跟安全有关，比如TPM可以用于：

1.  安全启动；
2.  敏感信息存取；
3.  加解密；

等等。

这些功能的实现需要软硬件的支持，软件的支持当然是指软件要实现什么功能（需要注意上述的功能大多由软件完成，TPM只做支持），硬件的支持主要就是TPM芯片提供的那些接口，在《TPM-Rev-2.0-Part-3-Commands-01.38.pdf》中有列出完整的TPM2.0支持的接口。

比如说下图来自《TPM-Rev-2.0-Part-3-Commands-01.38.pdf》：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

这里就提到了加解密，计算HASH，生成随机数等等接口。

## TPM查看 ##

如何确定自己的电脑上是否有TPM芯片？

首先可以在BIOS下查看，如下是某电脑（X1C）BIOS下Setup里面的TPM设置：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

BIOS下可以开关TPM设备。

进入系统之后也可以查看设备是否存在或者使能：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

Windows下可以直接通过PowerShell对TPM进行简单的操作：

![20200412134513357.PNG][]

具体支持的指令可以在[https://docs.microsoft.com/zh-cn/powershell/module/trustedplatformmodule/?view=win10-ps][https_docs.microsoft.com_zh-cn_powershell_module_trustedplatformmodule_view_win10-ps]找到（*这里的图并不是在同一个平台上截取的，所以可能显示有差异*）。

除了Windows，在Linux系统下也可以查看TPM，并通过tss2工具来操作TPM：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

## TPM访问 ##

以x86平台为例，实际的物理TPM芯片是挂在SPI或者LPC下面的。

通常平台会通过一个固定的地址来访问TPM，具体的地址是什么，可以参考手册。

如果已经在Windows下面，那也可以直接查看：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

直接通过MMIO来访问这个地址，如果读到的值是全F，则表示不存在该设备，否则就是存在。

关于这个地址，在UEFI的代码中也有定义：

## This PCD indicates TPM base address.<BR><BR>
    # @Prompt TPM device address.
    gEfiSecurityPkgTokenSpaceGuid.PcdTpmBaseAddress|0xFED40000|UINT64|0x00010012

具体的判断TPM是否存在的代码如下：

/**
      Check whether TPM PTP register exist.
    
      @param[in] Reg  Pointer to PTP register.
    
      @retval    TRUE    TPM PTP exists.
      @retval    FALSE   TPM PTP is not found.
    **/
    BOOLEAN
    Tpm2IsPtpPresence (
      IN VOID *Reg
      )
    {
      UINT8                             RegRead;
    
      RegRead = MmioRead8 ((UINTN)Reg);
      if (RegRead == 0xFF) {
        //
        // No TPM chip
        //
        return FALSE;
      }
      return TRUE;
    }

## 与TPM交互 ##

有了具体的地址，就可以跟TPM交互了，下面简单介绍与TPM交互的方式。

*待续未完......*

## 参考文档 ##

[https://docs.microsoft.com/en-us/windows/security/information-protection/tpm/tpm-recommendations][https_docs.microsoft.com_en-us_windows_security_information-protection_tpm_tpm-recommendations]

[http://courses.cs.vt.edu/cs5204/fall10-kafura-BB/Papers/TPM/Intro-TPM-slides-2.pdf][http_courses.cs.vt.edu_cs5204_fall10-kafura-BB_Papers_TPM_Intro-TPM-slides-2.pdf]

[https://trustedcomputinggroup.org/resource/tpm-library-specification/][https_trustedcomputinggroup.org_resource_tpm-library-specification]

[https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows/security/information-protection/tpm/trusted-platform-module-top-node][https_docs.microsoft.com_zh-cn_windows_security_information-protection_tpm_trusted-platform-module-top-node]

[https_trustedcomputinggroup.org]: https://trustedcomputinggroup.org/
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[20200412134513357.PNG]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/29/cf4974678f7b489a82a5d66e05d43b03.png
[https_docs.microsoft.com_zh-cn_powershell_module_trustedplatformmodule_view_win10-ps]: https://docs.microsoft.com/zh-cn/powershell/module/trustedplatformmodule/?view=win10-ps
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/29/fc74f02138874fd2bcf681b8e497a06e.png
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[https_docs.microsoft.com_en-us_windows_security_information-protection_tpm_tpm-recommendations]: https://docs.microsoft.com/en-us/windows/security/information-protection/tpm/tpm-recommendations
[http_courses.cs.vt.edu_cs5204_fall10-kafura-BB_Papers_TPM_Intro-TPM-slides-2.pdf]: http://courses.cs.vt.edu/cs5204/fall10-kafura-BB/Papers/TPM/Intro-TPM-slides-2.pdf
[https_trustedcomputinggroup.org_resource_tpm-library-specification]: https://trustedcomputinggroup.org/resource/tpm-library-specification/
[https_docs.microsoft.com_zh-cn_windows_security_information-protection_tpm_trusted-platform-module-top-node]: https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows/security/information-protection/tpm/trusted-platform-module-top-node