गैर लाभकारी संगठन कम जोखिम Google और अन्य प्रायोजकों के साथ 5 नवंबर, 2019 प्रस्तुत परियोजना ओपनटाइटन, जिसे यह "हार्डवेयर-स्तर के रूट ऑफ ट्रस्ट (RoT) के साथ एक खुले, उच्च-गुणवत्ता वाले सिलिकॉन आर्किटेक्चर को बनाने वाला पहला ओपन सोर्स प्रोजेक्ट" कहता है।

RISC-V आर्किटेक्चर पर आधारित OpenTitan एक विशेष-उद्देश्य वाला माइक्रोक्रिकिट है, जिसे डेटा केंद्रों में सर्वरों पर तथा किसी भी अन्य उपकरण में इंस्टालेशन के लिए उपयोग किया जाता है, जहां बूट प्रामाणिकता सुनिश्चित करना, फर्मवेयर को परिवर्तनों से बचाना तथा रूटकिट की संभावना को समाप्त करना आवश्यक होता है: ये मदरबोर्ड, नेटवर्क कार्ड, राउटर, IoT डिवाइस, मोबाइल गैजेट आदि हैं।

बेशक, ऐसे मॉड्यूल आधुनिक प्रोसेसर में मौजूद हैं। उदाहरण के लिए, हार्डवेयर मॉड्यूल इंटेल बूट गार्ड इंटेल प्रोसेसर में भरोसे की जड़ है। यह विश्वास की श्रृंखला के साथ ओएस लोड करने से पहले UEFI BIOS की प्रामाणिकता की पुष्टि करता है। लेकिन सवाल यह है कि हम किस हद तक भरोसे की मालिकाना जड़ों पर भरोसा कर सकते हैं, यह देखते हुए कि हमारे पास कोई गारंटी नहीं है कि डिज़ाइन में बग नहीं होगा, और इसे जांचने का कोई तरीका नहीं है? लेख देखें "विश्वसनीय बूट श्रोडिंगर. इंटेल बूट गार्ड" इसमें बताया गया है कि "किस प्रकार कई विक्रेताओं द्वारा वर्षों से क्लोन किया गया एक बग, एक संभावित हमलावर को इस तकनीक का उपयोग करके सिस्टम में एक छिपा हुआ रूटकिट बनाने की अनुमति देता है, जिसे (यहां तक ​​कि एक प्रोग्रामर द्वारा भी) हटाया नहीं जा सकता।"

आपूर्ति श्रृंखला में उपकरणों के साथ समझौता होने का खतरा आश्चर्यजनक रूप से वास्तविक है: कोई भी शौकिया इलेक्ट्रॉनिक्स प्रेमी इस खतरे से दो-चार हो सकता है। सर्वर के मदरबोर्ड में बग को सोल्डर कर सकते हैं200 डॉलर से ज़्यादा कीमत वाले उपकरणों का इस्तेमाल करके। कुछ विशेषज्ञों को संदेह है कि “करोड़ों डॉलर के बजट वाले संगठन शायद सालों से ऐसा कर रहे हैं।” हालाँकि इसका कोई सबूत नहीं है, लेकिन सैद्धांतिक रूप से यह संभव है।

"यदि आप हार्डवेयर बूटलोडर पर भरोसा नहीं कर सकते, तो खेल खत्म हो गया है।" वह बोलती है लोआरआईएससी के बोर्ड सदस्य गैविन फेरिस ने कहा, "इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि ऑपरेटिंग सिस्टम क्या करता है, यदि ऑपरेटिंग सिस्टम के बूट होने तक आप समझौता कर चुके हैं, तो बाकी सब तकनीक है। आपका काम खत्म।"

यह वह समस्या है जिसका समाधान अपनी तरह के पहले ओपन हार्डवेयर प्लेटफॉर्म ओपनटाइटन (गिटहब रिपॉजिटरी, प्रलेखन, हार्डवेयर विनिर्देश) गूगल का मानना ​​है कि मालिकाना समाधानों से दूर जाने से "अनियंत्रित और अपूर्ण RoT उद्योग" को बदलने में मदद मिलेगी।

इंटेल मैनेजमेंट इंजन (एमई) चिप्स में एम्बेडेड मिनिक्स ऑपरेटिंग सिस्टम की खोज के बाद गूगल ने खुद टाइटन का विकास शुरू किया। इस जटिल ओएस ने अप्रत्याशित और अनियंत्रित तरीकों से गूगल के हमले की सतह का विस्तार किया। इंटेल मैनेजमेंट इंजन (एमई) से छुटकारा पाने की कोशिश की, लेकिन असफल रहा।

विश्वास का मूल क्या है?

सिस्टम बूट प्रक्रिया का प्रत्येक चरण अगले चरण की प्रामाणिकता को सत्यापित करता है, इस प्रकार एक बूट प्रक्रिया बनती है। विश्वास की शृंखला.

रूट ऑफ ट्रस्ट (RoT) एक हार्डवेयर-आधारित प्रमाणीकरण है जो यह सुनिश्चित करता है कि ट्रस्ट की श्रृंखला में पहले निष्पादन योग्य निर्देश का स्रोत नहीं बदला जा सकता है। RoT रूटकिट के खिलाफ एक बुनियादी बचाव है। यह बूट प्रक्रिया का एक महत्वपूर्ण चरण है जो सिस्टम के आगे के स्टार्टअप में शामिल है - BIOS से लेकर OS और एप्लिकेशन तक। इसे प्रत्येक बाद के बूट चरण की प्रामाणिकता को सत्यापित करना चाहिए। ऐसा करने के लिए, प्रत्येक चरण में डिजिटल रूप से हस्ताक्षरित कुंजियों का एक सेट उपयोग किया जाता है। हार्डवेयर कुंजी सुरक्षा के लिए सबसे लोकप्रिय मानकों में से एक TPM (विश्वसनीय प्लेटफ़ॉर्म मॉड्यूल) है।

विश्वास की जड़ स्थापित करना। ऊपर वर्णित पाँच-चरणीय बूट प्रक्रिया विश्वास की एक श्रृंखला बनाती है, जो अपरिवर्तनीय मेमोरी में बूटलोडर से शुरू होती है। प्रत्येक चरण बूट किए जाने वाले अगले घटक की प्रामाणिकता को सत्यापित करने के लिए एक सार्वजनिक कुंजी का उपयोग करता है। पेरी ली की पुस्तक से चित्रण "इंटरनेट ऑफ थिंग्स की वास्तुकला"

RoT को विभिन्न तरीकों से लॉन्च किया जा सकता है:

• फ़र्मवेयर या अपरिवर्तनीय मेमोरी से छवि और रूट कुंजी लोड करना;
• फ़्यूज़ बिट्स का उपयोग करके रूट कुंजी को एक बार प्रोग्राम करने योग्य मेमोरी में संग्रहीत करना;
• संरक्षित मेमोरी क्षेत्र से संरक्षित स्टोरेज में कोड लोड करना।

ट्रस्ट की जड़ को अलग-अलग प्रोसेसर में अलग-अलग तरीके से लागू किया जाता है। इंटेल और ARM
निम्नलिखित प्रौद्योगिकियों का समर्थन करें:

• एआरएम ट्रस्टज़ोनARM चिप निर्माताओं को सिलिकॉन का एक मालिकाना ब्लॉक बेचता है जो विश्वास और अन्य सुरक्षा तंत्रों की जड़ प्रदान करता है। यह माइक्रोप्रोसेसर को असुरक्षित कोर से अलग करता है; यह एक विश्वसनीय OS चलाता है, जो असुरक्षित घटकों के लिए एक अच्छी तरह से परिभाषित इंटरफ़ेस वाला एक सुरक्षित ऑपरेटिंग सिस्टम है। सुरक्षित संसाधन विश्वसनीय कोर में रहते हैं और जितना संभव हो उतना हल्का होने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। विभिन्न प्रकार के घटकों के बीच संक्रमण हार्डवेयर संदर्भ स्विचिंग का उपयोग करके पूरा किया जाता है, जिससे सुरक्षित निगरानी सॉफ़्टवेयर की आवश्यकता समाप्त हो जाती है।
• इंटेल बूट गार्ड — क्रिप्टोग्राफ़िक माध्यमों या माप प्रक्रिया द्वारा प्रारंभिक बूट ब्लॉक की प्रामाणिकता को सत्यापित करने के लिए एक हार्डवेयर तंत्र है। प्रारंभिक ब्लॉक को सत्यापित करने के लिए, निर्माता को 2048-बिट कुंजी उत्पन्न करनी होगी, जिसमें दो भाग होते हैं: सार्वजनिक और निजी। विनिर्माण चरण के दौरान फ़्यूज़ बिट्स को "विस्फोटित" करके बोर्ड पर सार्वजनिक कुंजी मुद्रित की जाती है। ये बिट्स एक बार के होते हैं और इन्हें बदला नहीं जा सकता। कुंजी का निजी भाग बूट चरण के बाद के प्रमाणीकरण के लिए एक डिजिटल हस्ताक्षर उत्पन्न करता है।

ओपनटाइटन प्लेटफॉर्म ऐसे हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर सिस्टम के प्रमुख भागों को उजागर करता है, जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है।

ओपनटाइटन प्लेटफॉर्म

ओपनटाइटन प्लेटफॉर्म को गैर-लाभकारी संगठन लोआरआईएससी द्वारा विकसित किया जा रहा है। इंजीनियरों की टीम कैम्ब्रिज, यूके में स्थित है, और मुख्य प्रायोजक गूगल है। संस्थापक भागीदारों में ईटीएच ज्यूरिख, जी+डी मोबाइल सिक्योरिटी, नुवोटन टेक्नोलॉजी और वेस्टर्न डिजिटल शामिल हैं।

गूगल एक घोषणा प्रकाशित की गूगल ओपन सोर्स कॉर्पोरेट ब्लॉग पर प्रोजेक्ट। कंपनी ने कहा कि ओपनटाइटन का लक्ष्य "डेटा सेंटर सर्वर, स्टोरेज, एज डिवाइस और अन्य में उपयोग के लिए उच्च गुणवत्ता वाले RoT डिज़ाइन और एकीकरण मार्गदर्शन प्रदान करना है।"

विश्वास की जड़, किसी विश्वसनीय कंप्यूटिंग इकाई में सबसे निचले स्तर पर विश्वास की श्रृंखला की पहली कड़ी होती है, जिस पर सिस्टम द्वारा हमेशा पूर्ण विश्वास किया जाता है।

RoT सार्वजनिक कुंजी अवसंरचना (PKI) सहित अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है। यह सुरक्षा की नींव है जो IoT अनुप्रयोग या डेटा सेंटर जैसी जटिल प्रणाली को आधार प्रदान करती है। इसलिए यह समझ में आता है कि Google इस परियोजना का समर्थन कर रहा है। यह वर्तमान में पाँच महाद्वीपों पर 19 डेटा सेंटर संचालित करता है। डेटा सेंटर, स्टोरेज और मिशन-क्रिटिकल एप्लिकेशन एक विशाल हमले की सतह प्रस्तुत करते हैं, और इस अवसंरचना की सुरक्षा के लिए, Google ने शुरू में टाइटन चिप पर अपना स्वयं का रूट ऑफ़ ट्रस्ट विकसित किया।

टाइटन स्वामित्व चिप गूगल डेटा सेंटर के लिए पहली बार पेश किया गया था मार्च 2017 में गूगल क्लाउड नेक्स्ट कॉन्फ्रेंस में। "हमारे कंप्यूटर हर सॉफ्टवेयर पैकेज का क्रिप्टोग्राफिक सत्यापन करते हैं और फिर तय करते हैं कि उसे नेटवर्क संसाधनों तक पहुँच देनी है या नहीं। टाइटन इस प्रक्रिया में एकीकृत होता है और सुरक्षा की अतिरिक्त परतें प्रदान करता है," गूगल के प्रतिनिधियों ने उस प्रस्तुति में कहा।

गूगल सर्वर में टाइटन चिप

टाइटन आर्किटेक्चर गूगल के स्वामित्व में था, लेकिन अब इसे ओपन सोर्स परियोजना के रूप में सार्वजनिक डोमेन में जारी किया जा रहा है।

परियोजना का पहला चरण चिप स्तर पर RoT का एक लॉजिक डिज़ाइन तैयार करना है, जिसमें एक ओपन सोर्स माइक्रोप्रोसेसर भी शामिल है कमRISC आइबेक्स, क्रिप्टोग्राफिक प्रोसेसर, हार्डवेयर यादृच्छिक संख्या जनरेटर, गैर-वाष्पशील और गैर-वाष्पशील भंडारण, सुरक्षा तंत्र, I/O परिधीय और सुरक्षित बूट प्रक्रियाओं के लिए कुंजी और मेमोरी पदानुक्रम।

गूगल का कहना है कि ओपनटाइटन तीन प्रमुख सिद्धांतों पर आधारित है:

• सभी को मंच का परीक्षण करने और योगदान करने का अवसर मिलता है;
• खुले स्रोत, सुरक्षित डिजाइन के माध्यम से लचीलापन बढ़ाया गया है जो विक्रेता के स्वामित्व प्रतिबंधों द्वारा अवरुद्ध नहीं है;
• गुणवत्ता न केवल डिजाइन द्वारा, बल्कि संदर्भ फर्मवेयर और दस्तावेज़ीकरण द्वारा भी सुनिश्चित की जाती है।

"वर्तमान रूट-ऑफ-ट्रस्ट चिप्स बहुत मालिकाना हैं। वे सुरक्षित होने का दावा करते हैं, लेकिन वास्तव में आप उस पर विश्वास कर रहे हैं और आप इसे स्वयं सत्यापित नहीं कर सकते हैं," Google के टाइटन प्रोजेक्ट के प्रमुख सुरक्षा इंजीनियर डोमिनिक रिज़ो कहते हैं। "अब, पहली बार, आप मालिकाना रूट-ऑफ-ट्रस्ट डिज़ाइन के डेवलपर्स पर आँख मूंदकर भरोसा किए बिना सुरक्षा सुनिश्चित कर सकते हैं। इसलिए आधार न केवल ठोस है, बल्कि यह सत्यापन योग्य भी है।"

रिज़ो ने कहा कि ओपनटाइटन को "वर्तमान स्थिति की तुलना में एक मौलिक रूप से पारदर्शी डिज़ाइन" माना जा सकता है।

डेवलपर्स के अनुसार, ओपनटाइटन को किसी भी तरह से तैयार उत्पाद नहीं माना जाना चाहिए, क्योंकि इसका विकास अभी पूरा नहीं हुआ है। उन्होंने जानबूझकर विकास के बीच में विनिर्देशों और डिज़ाइन को खोल दिया ताकि हर कोई उत्पादन से पहले इसकी समीक्षा कर सके, योगदान दे सके और सिस्टम में सुधार कर सके।

ओपनटाइटन चिप्स का निर्माण शुरू करने के लिए, आपको आवेदन करना होगा और प्रमाणित होना होगा। जाहिर है, किसी लाइसेंसिंग फीस की आवश्यकता नहीं है।

स्रोत: www.habr.com