Microsoft совместно с AMD, Intel и Qualcomm представили совместное видение будущего ПК на Windows, в котором средства безопасности встроены в само ядро. Новый процессор безопасности под названием Microsoft Pluton спроектирован таким образом, чтобы обеспечить более мощную интеграцию аппаратного и программного обеспечения на ПК с Windows, позволяя устранить целые классы векторов атак.
Процессор Microsoft Pluton разработан, чтобы:
Подобный подход к защите – «от микросхемы до облака» – ранее успешно использован Мicrosoft в Xbox и Azure Sphere.
Конструкция Pluton меняет принципы обеспечения безопасности Windows на уровне центрального процессора
Сегодня ядро безопасности операционной системы на большинстве ПК находится в отдельной от центрального процессора микросхеме, которая называется доверенным платформенным модулем (Trusted Platform Module, TPM). TPM — это аппаратный компонент, который используется для безопасного хранения ключей и параметров оценки, которые подтверждают целостность системы. Доверенные платформенные модули используются в Windows более 10 лет и поддерживают многие важные технологии, такие как Windows Hello и BitLocker. Учитывая эффективность TPM при решении критически важных задач безопасности, злоумышленники начали изобретать способы атаковать этот модуль, особенно в ситуациях, когда можно украсть компьютер или временно получить физический доступ к нему. Эти сложные методы атак нацелены на канал связи между ЦП и TPM, которым обычно служит интерфейс шины. Этот интерфейс позволяет обмениваться информацией между главным процессором и процессором безопасности, но также дает злоумышленникам возможность украсть или изменить передаваемую информацию посредством физической атаки.
Дизайн Pluton устраняет возможность атаки на этот канал связи за счет обеспечения безопасности непосредственно в ЦП. Компьютеры с Windows, использующие архитектуру Pluton, сначала будут эмулировать TPM, который будет работать с существующими спецификациями TPM и API-интерфейсами, что позволит потребителям немедленно воспользоваться преимуществами повышенной безопасности функций Windows, основанных на TPM, таких как BitLocker и System Guard. Устройства Windows с Pluton будут использовать процессор безопасности Pluton для защиты учетных данных, идентификаторов пользователей, ключей шифрования и личных данных. Ничто из этой информации не может быть удалено из Pluton, даже если злоумышленник установит вредоносное ПО или получит полный физический контроль над компьютером.
Это достигается за счет безопасного хранения конфиденциальных данных, таких как ключи шифрования, в процессоре Pluton, который изолирован от остальной системы, что помогает предотвратить доступ к ключам через новые методы атаки, такие как спекулятивное исполнение (speculative execution). Pluton также предоставляет уникальную технологию Secure Hardware Cryptography Key (SHACK), которая помогает гарантировать, что ключи никогда не будут открыты никому за пределами защищенного оборудования, даже самой прошивке Pluton, обеспечивая беспрецедентный уровень безопасности для пользователей Windows.
Процессор безопасности Pluton дополняет работу, проделанную Microsoft с сообществом, включая проект Cerberus, предоставляя безопасную идентификацию для ЦП, которую может подтвердить Cerberus, тем самым повышая безопасность всей платформы.
Еще одна серьезная проблема безопасности, которую решает Pluton, это поддержание актуальности системного встроенного ПО для всей экосистемы ПК. Сегодня пользователи получают обновления своих микропрограмм безопасности из множества различных источников, управлять которыми бывает затруднительно, что приводит к известным проблемам с установкой обновлений. Pluton предоставляет гибкую обновляемую платформу для запуска встроенного ПО, которая реализует функции сквозной безопасности, разработанные, поддерживаемые и обновляемые Microsoft. Pluton для компьютеров с Windows будет интегрирован с процессом Windows Update так же, как служба безопасности Azure Sphere подключается к устройствам IoT.
Сочетание усовершенствований системы безопасности ОС Microsoft, таких инноваций, как компьютеры с защищенным ядром и Azure Sphere, и аппаратных инноваций от наших партнеров-производителей микросхем дает Microsoft возможность защищаться от сложных атак на ПК с Windows, облако Azure и интеллектуальные периферийные устройства Azure.
Совместные инновации для повышения безопасности от микросхемы до облака
Персональные компьютеры своим успехом во многом обязаны чрезвычайно динамичной экосистеме, в которой разработчики ОС, производители микросхем и OEM-партнеры работают вместе для решения сложных проблем с помощью совместных инноваций. Это было продемонстрировано более 10 лет назад успешным внедрением TPM, первого широко доступного аппаратного якоря доверия. С тех пор Microsoft и партнеры продолжают совместно создавать технологии безопасности следующего поколения, которые в полной мере используют все преимущества новейших операционных систем и инновационных микросхем для решения самых сложных проблем безопасности. Такой подход по принципу «вместе лучше» — это то, как мы намереваемся сделать экосистему ПК самой безопасной из всех доступных.
Технология проектирования Microsoft Pluton включает в себя все уроки, усвоенные при доставке устройств с поддержкой аппаратного якоря доверия на сотни миллионов ПК. Структура Pluton была представлена как часть интегрированных средств обеспечения безопасности оборудования и ОС в консоли Xbox One, выпущенной в 2013 году Microsoft в партнерстве с AMD, а также в Azure Sphere. Внедрение IP-технологии Microsoft непосредственно в микросхему ЦП помогло обеспечить защиту от физических атак, предотвратить обнаружение ключей и получить возможность восстановления после программных ошибок.
Благодаря эффективности первоначальной структуры Pluton мы узнали много нового о том, как использовать оборудование, для того чтобы избегать ряда физических атак. Теперь мы используем эти знания для реализации концепции безопасности от микросхемы до облака, чтобы привнести еще больше инноваций в области безопасности в будущее ПК с Windows (подробнее об этом можно узнать из записи выступления на Microsoft BlueHat). Аналогичный подход к безопасности сделал Azure Sphere первым продуктом Интернета вещей, который соответствует «семи свойствам высокозащищенных устройств».
Совместно используемая технология базового доверенного источника Pluton повысит работоспособность и безопасность всей экосистемы ПК с Windows за счет использования технологий и опыта в области безопасности компаний-участниц. Процессор безопасности Pluton обеспечит аппаратную защиту следующего поколения для ПК с Windows с помощью будущих микросхем от AMD, Intel и Qualcomm Technologies.
«AMD считает безопасность главным приоритетом, и мы гордимся тем, что находимся в авангарде разработки платформы аппаратной безопасности для поддержки функций, которые помогают защитить пользователей от самых изощренных атак. Поэтому AMD и Microsoft тесно сотрудничают для разработки и постоянного улучшения решений безопасности, основанных на возможностях процессоров, начиная с консоли Xbox One, а теперь и для ПК. Мы проектируем и производим наши продукты с учетом требований безопасности, и перенос технологии Microsoft Pluton на уровень микросхем расширит и без того широкие возможности безопасности наших процессоров», — Джейсон Томас, руководитель службы безопасности продуктов AMD.
«Intel продолжает сотрудничать с Microsoft для повышения безопасности платформ ПК с Windows. Внедрение Microsoft Pluton в будущие процессоры Intel обеспечит дальнейшую интеграцию между оборудованием Intel и операционной системой Windows», — Майк Нурдквист, старший директор по безопасности коммерческих клиентов, Intel.
«Qualcomm Technologies рада продолжить сотрудничество с Microsoft, чтобы сделать более безопасным множество устройств и сценариев использования. Мы считаем, что встроенный аппаратный базовый источник доверия, такой как Microsoft Pluton, является важным компонентом в обеспечении безопасности многих сценариев использования и применяемых в них устройств», — Асаф Шен (Asaf Shen), старший директор по управлению продуктами Qualcomm Technologies, Inc.