Persyaratan sensor untuk biometrik yang aman

Artikel
06/13/2023

Microsoft memanfaatkan Modul Platform Tepercaya (TPM) 2.0 untuk memastikan bahwa pada perangkat keras, perangkat lunak yang sesuai (hingga dan termasuk malware tingkat kernel) tidak dapat menghasilkan autentikasi biometrik yang valid jika biometrik pengguna tidak disediakan pada saat autentikasi.

Untuk melakukan ini, kami menggunakan otorisasi berbasis sesi TPM 2.0 dan sensor melakukan ekstraksi fitur dan pencocokan di lingkungan eksekusi tepercaya. Pertama kali Windows Biometric Framework melihat sensor aman (seperti yang dilaporkan oleh kemampuan sensor aman), ia menyediakan rahasia yang dibagikan antara sensor biometrik yang aman dan TPM. Rahasia itu tidak pernah lagi terekspos ke OS, dan unik untuk setiap sensor.

Untuk melakukan autentikasi, Windows Biometric Framework membuka sesi dengan TPM dan mendapatkan nonce. Nonce diteruskan ke sensor aman sebagai bagian dari operasi pencocokan yang aman. Sensor melakukan pencocokan di lingkungan eksekusi tepercaya, dan jika berhasil, menghitung HMAC atas nonce tersebut dan identitas pengguna yang diidentifikasi.

HMAC ini dapat digunakan oleh Windows Biometric Framework untuk melakukan operasi kriptografi di TPM untuk pengguna yang diidentifikasi. HMAC berumur pendek, dan kedaluwarsa setelah beberapa detik.

Menggunakan protokol ini, setelah provisi awal, tidak ada data sensitif yang terkandung dalam OS. Rahasia dipegang oleh TPM dan sensor aman, dan satu-satunya hal yang terekspos selama autentikasi adalah HMAC berumur pendek.

Kemampuan sensor aman

Kemampuan WINBIO_CAPABILITY_SECURE_SENSOR harus dilaporkan oleh sensor jika mendukung metode adaptor mesin baru di v 4.0 antarmuka adaptor mesin.

Untuk mengklaim bahwa sensor adalah sensor aman, sensor harus memenuhi persyaratan berikut:

Mesin pencocokan sensor harus diisolasi dari OS normal (misalnya, menggunakan lingkungan eksekusi tepercaya)
Sensor harus mendukung input sampel yang aman ke mesin pencocokan yang terisolasi; konten sampel tidak boleh diekspos ke OS normal
Mesin yang cocok harus mendukung rilis kredensial yang aman dengan menerapkan metode v4 baru yang diuraikan di bawah ini
Sensor harus mendukung deteksi serangan presentasi.

Nilai WINBIO_CAPABILITY_SECURE_SENSOR terkandung dalam struktur WINBIO_CAPABILITIES . Berikut adalah contoh cara mendefinisikannya.

#define WINBIO_CAPABILITY_SECURE_SENSOR     ((WINBIO_CAPABILITIES)0x00000100)

Kode Kesalahan

//
// MessageId: WINBIO_E_INVALID_KEY_IDENTIFIER
//
// MessageText:
//
// The key identifier is invalid.
//
#define WINBIO_E_INVALID_KEY_IDENTIFIER ((HRESULT)0x80098052L)

//
// MessageId: WINBIO_E_KEY_CREATION_FAILED
//
// MessageText:
//
// The key cannot be created.
//
#define WINBIO_E_KEY_CREATION_FAILED ((HRESULT)0x80098053L)

// 
// MessageId: WINBIO_E_KEY_IDENTIFIER_BUFFER_TOO_SMALL 
//
// MessageText: 
// 
// The key identifier buffer is too small. 
// 
#define WINBIO_E_KEY_IDENTIFIER_BUFFER_TOO_SMALL ((HRESULT)0x80098054L)

Antarmuka adaptor mesin v 4.0

Versi antarmuka adaptor mesin telah dinaikkan ke 4.0. Fungsi tambahan di antarmuka baru memungkinkan sensor untuk berpartisipasi dalam TPM 2.0. Topologi tersebut adalah:

// 

// Additional methods available in V4.0 and later 

// 


typedef HRESULT 

(WINAPI *PIBIO_ENGINE_CREATE_KEY_FN)( 

    _Inout_ PWINBIO_PIPELINE Pipeline, 

    _In_reads_(KeySize) const UCHAR* Key, 

    _In_ SIZE_T KeySize, 

    _Out_writes_bytes_to_(KeyIdentifierSize, *ResultSize) PUCHAR KeyIdentifier, 

    _In_ SIZE_T KeyIdentifierSize, 

    _Out_ PSIZE_T ResultSize 

    ); 


typedef HRESULT 

(WINAPI *PIBIO_ENGINE_IDENTIFY_FEATURE_SET_SECURE_FN)( 

    _Inout_ PWINBIO_PIPELINE Pipeline, 

    _In_reads_(NonceSize) const UCHAR* Nonce, 

    _In_ SIZE_T NonceSize, 

    _In_reads_(KeyIdentifierSize) const UCHAR* KeyIdentifier, 

    _In_ SIZE_T KeyIdentifierSize, 

    _Out_ PWINBIO_IDENTITY Identity, 

    _Out_ PWINBIO_BIOMETRIC_SUBTYPE SubFactor, 

 _Out_ PWINBIO_REJECT_DETAIL RejectDetail, 

    _Outptr_result_bytebuffer_(*AuthorizationSize) PUCHAR *Authorization, 

    _Out_ PSIZE_T AuthorizationSize 

    ); 


#define WINBIO_ENGINE_INTERFACE_VERSION_4   WINBIO_MAKE_INTERFACE_VERSION(4,0) 


typedef struct _WINBIO_ENGINE_INTERFACE { 

    WINBIO_ADAPTER_INTERFACE_VERSION            Version; 

    WINBIO_ADAPTER_TYPE                         Type; 

    SIZE_T                                      Size; 

    GUID                                        AdapterId; 


    PIBIO_ENGINE_ATTACH_FN                      Attach; 

    PIBIO_ENGINE_DETACH_FN                      Detach; 


    PIBIO_ENGINE_CLEAR_CONTEXT_FN               ClearContext; 


    PIBIO_ENGINE_QUERY_PREFERRED_FORMAT_FN      QueryPreferredFormat; 

    PIBIO_ENGINE_QUERY_INDEX_VECTOR_SIZE_FN     QueryIndexVectorSize; 

    PIBIO_ENGINE_QUERY_HASH_ALGORITHMS_FN       QueryHashAlgorithms; 

    PIBIO_ENGINE_SET_HASH_ALGORITHM_FN          SetHashAlgorithm; 


    PIBIO_ENGINE_QUERY_SAMPLE_HINT_FN           QuerySampleHint; 


    PIBIO_ENGINE_ACCEPT_SAMPLE_DATA_FN          AcceptSampleData;       // PROCESSES CURRENT BUFFER FROM PIPELINE AND GENERATES A FEATURE SET IN THE PIPELINE 

    PIBIO_ENGINE_EXPORT_ENGINE_DATA_FN          ExportEngineData;       // EXPORTS FEATURE SET OR TEMPLATE 


    PIBIO_ENGINE_VERIFY_FEATURE_SET_FN          VerifyFeatureSet; 

    PIBIO_ENGINE_IDENTIFY_FEATURE_SET_FN        IdentifyFeatureSet; 


    PIBIO_ENGINE_CREATE_ENROLLMENT_FN           CreateEnrollment;       // ATTACHES AN EMPTY ENROLLMENT TEMPLATE TO THE PIPELINE 

    PIBIO_ENGINE_UPDATE_ENROLLMENT_FN           UpdateEnrollment;       // CONVERTS CURRENT PIPELINE FEATURE SET INTO SOMETHING THAT CAN BE ADDED TO A TEMPLATE 

    PIBIO_ENGINE_GET_ENROLLMENT_STATUS_FN       GetEnrollmentStatus;    // QUERIES TEMPLATE ATTACHED TO THE PIPELINE TO SEE IF IT IS READY TO COMMIT 

    PIBIO_ENGINE_GET_ENROLLMENT_HASH_FN         GetEnrollmentHash; 

    PIBIO_ENGINE_CHECK_FOR_DUPLICATE_FN         CheckForDuplicate;      // DETERMINES WHETHER TEMPLATE IS ALREADY ENROLLED 

    PIBIO_ENGINE_COMMIT_ENROLLMENT_FN           CommitEnrollment; 

    PIBIO_ENGINE_DISCARD_ENROLLMENT_FN          DiscardEnrollment; 


    PIBIO_ENGINE_CONTROL_UNIT_FN                ControlUnit; 

    PIBIO_ENGINE_CONTROL_UNIT_PRIVILEGED_FN     ControlUnitPrivileged; 


#if (NTDDI_VERSION >= NTDDI_WIN8) 

    // 

    // V2.0 methods begin here... 

    // 

    PIBIO_ENGINE_NOTIFY_POWER_CHANGE_FN         NotifyPowerChange; 

    PIBIO_ENGINE_RESERVED_1_FN                  Reserved_1; 

#endif 


#if (NTDDI_VERSION >= NTDDI_WINTHRESHOLD) 

    // 

    // V3.0 methods begin here... 

    // 

    PIBIO_ENGINE_PIPELINE_INIT_FN                       PipelineInit; 

    PIBIO_ENGINE_PIPELINE_CLEANUP_FN                    PipelineCleanup; 

    PIBIO_ENGINE_ACTIVATE_FN                            Activate; 

    PIBIO_ENGINE_DEACTIVATE_FN                          Deactivate; 

    PIBIO_ENGINE_QUERY_EXTENDED_INFO_FN                 QueryExtendedInfo; 

    PIBIO_ENGINE_IDENTIFY_ALL_FN                        IdentifyAll; 

    PIBIO_ENGINE_SET_ENROLLMENT_SELECTOR_FN             SetEnrollmentSelector; 

    PIBIO_ENGINE_SET_ENROLLMENT_PARAMETERS_FN           SetEnrollmentParameters; 

    PIBIO_ENGINE_QUERY_EXTENDED_ENROLLMENT_STATUS_FN    QueryExtendedEnrollmentStatus; 

    PIBIO_ENGINE_REFRESH_CACHE_FN                       RefreshCache;  

    PIBIO_ENGINE_SELECT_CALIBRATION_FORMAT_FN           SelectCalibrationFormat; 

    PIBIO_ENGINE_QUERY_CALIBRATION_DATA_FN              QueryCalibrationData; 

    PIBIO_ENGINE_SET_ACCOUNT_POLICY_FN                  SetAccountPolicy; 

#endif 


#if (NTDDI_VERSION >= NTDDI_WIN10_RS1) 

    // 

    // V4.0 methods begin here... 

    // 

    PIBIO_ENGINE_CREATE_KEY_FN                     CreateKey; 

    PIBIO_ENGINE_IDENTIFY_FEATURE_SET_SECURE_FN    IdentifyFeatureSetSecure; 

#endif 


} WINBIO_ENGINE_INTERFACE, *PWINBIO_ENGINE_INTERFACE;

Persyaratan

Windows 10

Bagikan melalui