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Versione 1.3
Ecco un esempio di come generare chiavi di avvio sicure (PK e altri) usando un modulo di sicurezza hardware (HSM).
Sarà necessario conoscere l'infrastruttura pkI (Secure Boot Public Key Infrastructure). Per altre informazioni, vedere Windows 8.1 Linee guida per la creazione e la gestione delle chiavi di avvio sicure.
Requisiti
Strumenti necessari
certreq.exe - Posta in arrivo disponibile
certutil.exe - Posta in arrivo disponibile
Signtool.exe : disponibile nell'ultimo Windows SDK
Modulo di sicurezza hardware (HSM)
Il white paper illustra la generazione delle chiavi usando esempi del modello PCI HSM nCipher (ora Thales) nC1003P/nC3023P/nC3033P e SafeNet Luna HSMS. La maggior parte dei concetti si applica anche ad altri fornitori HSM.
Per altri moduli di protezione hardware, contattare il produttore per istruzioni aggiuntive su come personalizzare l'approccio con il provider di servizi di crittografia HSM (CSP).
Approccio
Viene usato lo strumento di creazione del certificato Microsoft: certreq.exe per generare la chiave della piattaforma di avvio sicuro (PK) e altre chiavi necessarie per l'avvio sicuro.
Lo strumento certreq può essere adattato per l'uso di un modulo di protezione hardware fornendo il provider di servizi di crittografia (CSP) come HSM.
Trovare il provider di servizi crittografici (CSP)
È possibile usare lo strumento certutil.exe o uno strumento usato dal modulo di protezione hardware per elencare i provider di servizi di rete.
In questo esempio viene usato lo strumento certutil per visualizzare i provider di servizi di rete nel modulo di protezione hardware Thales/nCipher:
C:\secureboot_training\certreq> certutil -csplist Provider Name: Microsoft Base Cryptographic Provider v1.0 Provider Type: 1 - PROV_RSA_FULL Provider Name: Microsoft Base DSS and Diffie-Hellman Cryptographic Provider Provider Type: 13 - PROV_DSS_DH Provider Name: Microsoft Base DSS Cryptographic Provider Provider Type: 3 - PROV_DSS Provider Name: Microsoft Base Smart Card Crypto Provider Provider Type: 1 - PROV_RSA_FULL Provider Name: Microsoft DH SChannel Cryptographic Provider Provider Type: 18 - PROV_DH_SCHANNEL Provider Name: Microsoft Enhanced Cryptographic Provider v1.0 Provider Type: 1 - PROV_RSA_FULL Provider Name: Microsoft Enhanced DSS and Diffie-Hellman Cryptographic Provider Provider Type: 13 - PROV_DSS_DH Provider Name: Microsoft Enhanced RSA and AES Cryptographic Provider Provider Type: 24 - PROV_RSA_AES Provider Name: Microsoft RSA SChannel Cryptographic Provider Provider Type: 12 - PROV_RSA_SCHANNEL Provider Name: Microsoft Strong Cryptographic Provider Provider Type: 1 - PROV_RSA_FULL Provider Name: Microsoft Software Key Storage Provider Provider Name: nCipher Security World Key Storage Provider Provider Name: Microsoft Smart Card Key Storage Provider CertUtil: -csplist command completed successfully.Per l'algoritmo di digesting SHA-256, usare il provider CNG :
"nCipher Security World Key Storage Provider". I provider legacy non supportano SHA-256 e non sono adatti per l'uso con l'avvio sicuro.In questo esempio viene usato lo strumento Thales/nCipher predefinito per elencare il CSP:
C:\Program Files\nCipher\nfast\bin> cnglist --list-providers Microsoft Primitive Provider Microsoft Smart Card Key Storage Provider Microsoft Software Key Storage Provider Microsoft SSL Protocol Provider nCipher Primitive Provider nCipher Security World Key Storage ProviderPer l'algoritmo di digesting SHA-256, usare il provider CNG :
"nCipher Security World Key Storage Provider". I provider legacy non supportano SHA-256 e non sono adatti per l'uso con l'avvio sicuro.In questo esempio viene usato lo strumento HSMS SafeNet Luna per elencare il CSP:
C:\>certutil -csplist ------------------------------------------------------------------------------------------ Provider Name: Luna Cryptographic Services for Microsoft Windows Provider Type: 1 - PROV_RSA_FULL Provider Name: Luna enhanced RSA and AES provider for Microsoft Windows Provider Type: 24 - PROV_RSA_AES Provider Name: Luna SChannel Cryptographic Services for Microsoft Windows Provider Type: 12 - PROV_RSA_SCHANNEL Provider Name: Microsoft Base Cryptographic Provider v1.0 Provider Type: 1 - PROV_RSA_FULL Provider Name: Microsoft Base DSS and Diffie-Hellman Cryptographic Provider Provider Type: 13 - PROV_DSS_DH Provider Name: Microsoft Base DSS Cryptographic Provider Provider Type: 3 - PROV_DSS Provider Name: Microsoft Base Smart Card Crypto Provider Provider Type: 1 - PROV_RSA_FULL Provider Name: Microsoft DH SChannel Cryptographic Provider Provider Type: 18 - PROV_DH_SCHANNEL Provider Name: Microsoft Enhanced Cryptographic Provider v1.0 Provider Type: 1 - PROV_RSA_FULL Provider Name: Microsoft Enhanced DSS and Diffie-Hellman Cryptographic Provider Provider Type: 13 - PROV_DSS_DH Provider Name: Microsoft Enhanced RSA and AES Cryptographic Provider Provider Type: 24 - PROV_RSA_AES Provider Name: Microsoft RSA SChannel Cryptographic Provider Provider Type: 12 - PROV_RSA_SCHANNEL Provider Name: Microsoft Strong Cryptographic Provider Provider Type: 1 - PROV_RSA_FULL Provider Name: Microsoft Software Key Storage Provider Provider Name: Microsoft Smart Card Key Storage Provider Provider Name: SafeNet Key Storage Provider CertUtil: -csplist command completed successfully. ------------------------------------------------------------------------------------------Per l'algoritmo di digest SHA-256 è necessario usare un provider CNG : "Provider di archiviazione chiavi SafeNet". I provider legacy non supportano SHA-256 e non sono adatti per l'uso con l'avvio sicuro.
Per generare la chiave:
certreq.exe -new request.inf PK.cer
File request.inf di esempio:
[Version]
Signature= "$Windows NT$"
[NewRequest]
ValidityPeriod = Years
ValidityPeriodUnits = 6
Subject = "CN=Corporation TODO Platform Key,O=TODO Corporation,L=TODO_City,S=TODO_State,C=TODO_Country"
MachineKeySet = true
RequestType=Cert
Exportable = FALSE
HashAlgorithm = SHA256
KeyAlgorithm = RSA
KeyLength = 2048
KeyContainer = "PKContainer"
ProviderName = "nCipher Security World Key Storage Provider"
KeyUsage = 0xf0
Aggiornare i valori seguenti:
Oggetto: Sostituire l'oggetto TODO con dati
"CN=Corporation TODO Platform Key,O=TODO Corporation,L=TODO_City,S=TODO_State,C=TODO_Country"reali.ValiditàPeriod, ValiditàPeriodUnits: Usare il periodo di validità di 6 anni. Anche se un pk può essere valido solo per 2 anni, il periodo di 6 anni consente la potenziale manutenzione futura.
KeyContainer: Immettere l'ID contenitore usato per creare la chiave con il modulo di protezione hardware. È possibile che venga richiesto di fornire i token usati per creare il mondo della sicurezza per il modulo di protezione hardware Thales.
Convalida del certificato (autofirmato)
Verificare che il certificato sia stato generato correttamente:
certutil -store -v my "<Certificate_serial_number_or_thumbprint>"
ad esempio certutil -store -v my "7569d364a2e77b814274c81ae6360ffe"
Output di esempio:
my
================ Certificate 16 ================
X509 Certificate:
Version: 3
Serial Number: 7569d364a2e77b814274c81ae6360ffe
Signature Algorithm:
Algorithm ObjectId: 1.2.840.113549.1.1.11 sha256RSA
Algorithm Parameters:
05 00
Issuer:
CN=test self-signed
NotBefore: 1/21/2013 7:25 PM
NotAfter: 1/21/2015 7:35 PM
Subject:
CN=test self-signed
Public Key Algorithm:
Algorithm ObjectId: 1.2.840.113549.1.1.1 RSA (RSA_SIGN)
Algorithm Parameters:
05 00
Public Key Length: 2048 bits
Public Key: UnusedBits = 0
0000 30 82 01 0a 02 82 01 01 00 cf e3 83 c7 a4 05 dd
0010 be 05 76 b6 26 16 ae ba 0f a1 c6 3f 4f 58 11 2a
0020 4c fe fc 44 f5 d2 11 36 75 c8 c9 90 15 d3 06 94
0030 18 ea 10 d8 4c 77 60 1f 45 75 25 6f 21 08 84 d3
0040 8f 6f 70 07 1b 3e eb 26 94 b8 aa 0d fd 0c 13 f1
0050 7f 76 0c 33 a4 ad b4 7a f3 c1 f1 d8 c9 a0 ba d2
0060 c5 9e 2b ce 36 7e 34 9b 81 26 74 0b 32 47 48 48
0070 08 ab c0 e7 c3 a2 8e e4 1f b8 6f 38 a2 31 84 65
0080 75 67 db 01 fc 41 a8 98 83 ad ba 2f 4e 59 c3 6b
0090 93 84 e0 ab de bd 6f 8f 61 9b b3 42 b3 fb 19 f7
00a0 46 3a ad d7 e9 d1 fa 2b a7 72 8d 76 ac 9f 6d c3
00b0 79 ba 37 e4 6d 72 b1 6f 22 82 80 77 a7 92 3f b7
00c0 e2 1f e0 c6 90 9a 82 ef 40 47 29 fb c3 83 7e 38
00d0 01 35 1f 66 6c 1b 93 0d c2 fc 5c e2 4e bd e1 85
00e0 c3 7e a9 51 6f 57 82 86 37 79 92 63 b2 e0 42 4f
00f0 25 5c 1b 03 50 29 2d ee 40 31 c3 a1 c3 cf 62 31
0100 e0 8c 60 2f d4 34 56 f1 bf 02 03 01 00 01
Certificate Extensions: 2
2.5.29.15: Flags = 1(Critical), Length = 4
Key Usage
Digital Signature, Non-Repudiation, Key Encipherment, Data Encipherment (f0)
2.5.29.14: Flags = 0, Length = 16
Subject Key Identifier
5b 3b 53 ed e3 0f a9 48 90 e0 93 09 0f f9 7b 32 3a 8d 89 4f
Signature Algorithm:
Algorithm ObjectId: 1.2.840.113549.1.1.11 sha256RSA
Algorithm Parameters:
05 00
Signature: UnusedBits=0
0000 3c 08 5f e0 a7 42 2a bc 58 61 64 43 b6 f4 23 99
0010 ca 58 b1 8c a3 6b eb 9c 31 a0 ce 25 3a d5 b4 74
0020 c2 0c 9c 00 1e c8 0f d2 05 3d fc 5d 6f 17 cd ac
0030 4d 14 9e d4 2b 45 1e ad 5f 5b ee 23 a8 29 65 b3
0040 cd c4 fd 5c e6 6a bd 95 ce f0 f9 be 31 19 87 90
0050 f8 86 c4 31 a8 b3 d5 b3 14 24 5b de f8 c0 f9 9c
0060 96 a2 b5 89 39 41 bd 4b 5f 04 16 10 c0 5c b8 fb
0070 1d 8d 64 b2 87 00 72 46 b9 5e d0 3a 75 8d ea 5a
0080 f6 5d 9c c5 03 cd c8 54 b7 7a ef c8 3e 3f 4b f6
0090 d2 c7 70 67 29 92 70 44 fc c6 2e c9 42 dd 6e 01
00a0 c5 71 27 20 51 ed 34 3c 98 c2 bc 1f 57 16 71 86
00b0 24 e3 0e 41 57 82 ba 41 df b5 6d f9 4d e4 72 80
00c0 6f 8d ab 10 06 cd 69 6b d0 82 ac db 04 da 6b a5
00d0 83 14 1a a0 6d 90 c4 01 5d 24 68 ac 10 ca db 96
00e0 44 8b ef f1 13 7f 22 15 32 93 4e 2d 23 ce 7f fb
00f0 18 9f d0 1c c1 45 2c e6 bb 23 7f 9e 22 ea fc 88
Signature matches Public Key
Root Certificate: Subject matches Issuer
Key Id Hash(rfc-sha1): 5b 3b 53 ed e3 0f a9 48 90 e0 93 09 0f f9 7b 32 3a 8d 89 4f
Key Id Hash(sha1): 1e 07 bb 05 ce d2 db 9c 9f ab d1 46 b8 32 20 e3 41 dc 4c 08
Cert Hash(md5): 45 ab 9b e4 6e 91 53 b5 96 81 10 8e 01 45 6c 54
Cert Hash(sha1): 37 ed 7c 3e ee 76 a2 d0 42 3a e3 1a 16 9f 74 d0 3c 7f 34 2c
CERT_REQUEST_ORIGINATOR_PROP_ID(71):
VM-DESKTEST.ntdev.corp.microsoft.com
CERT_KEY_PROV_INFO_PROP_ID(2):
Key Container = PKContainer
Provider = nCipher Security World Key Storage Provider
ProviderType = 0
Flags = 20
KeySpec = 0
CERT_SHA1_HASH_PROP_ID(3):
37 ed 7c 3e ee 76 a2 d0 42 3a e3 1a 16 9f 74 d0 3c 7f 34 2c
CERT_SUBJECT_PUBLIC_KEY_MD5_HASH_PROP_ID(25):
12 eb 13 79 64 61 08 e9 a6 75 f2 9a 5c 49 b4 f9
CERT_KEY_IDENTIFIER_PROP_ID(20):
5b 3b 53 ed e3 0f a9 48 90 e0 93 09 0f f9 7b 32 3a 8d 89 4f
CERT_SIGNATURE_HASH_PROP_ID(15):
0000 38 c4 1b 14 d8 74 95 42 1b fb 7d 72 d2 0b 03 ad
0010 bd e8 aa 19 14 9e a2 41 30 fe b4 d4 93 b6 9f 3b
CERT_MD5_HASH_PROP_ID(4):
45 ab 9b e4 6e 91 53 b5 96 81 10 8e 01 45 6c 54
UI Policy = 0
Version: 0
PKContainer
Export Policy = 0
Key Usage = 3
NCRYPT_ALLOW_DECRYPT_FLAG -- 1
NCRYPT_ALLOW_SIGNING_FLAG -- 2
D:AI(A;ID;FA;;;SY)(A;ID;FA;;;BA)(A;ID;0x1200a9;;;BU)
Allow WriteNT AUTHORITY\SYSTEM
Allow WriteBUILTIN\Administrators
Allow WriteBUILTIN\Users
Private key is NOT exportable
Signature test passed
CertUtil: -store command completed successfully.
Backup del certificato
Eseguire il backup dei certificati. In questo modo, se l'archivio certificati o il server viene disattivato, è possibile aggiungere nuovamente il certificato all'archivio. Per altre informazioni su certreq.exe, vedere Registrazione e gestione dei certificati avanzati: Appendice 3: sintassi Certreq.exe
Nota, l'infrastruttura PK è un certificato autofirmato e viene usato anche per firmare il keK.
Sono disponibili 2 parti per firma PK/provisioning iniziale. Per ottenere questi script, rivolgersi al contatto Microsoft:
subcreate_set_PK_example_initial_provisioning_example.ps1. Usato dallo strumento di firma per firmare l'infrastruttura pk viene fornito più avanti nel caso di manutenzione.subcreate_set_PK_service_example.ps1. Poiché si tratta del caso HSM, la riga seguente si applica nello script.
Firma con certificato PK (scenario di manutenzione)
Questa sezione si applica alla firma con il certificato PK e potrebbe non essere applicabile per il provisioning iniziale del sistema. Tuttavia, è possibile usare il metodo qui per testare lo scenario di servizio.
Determinare l'hash del certificato (sha1)
Determinare l'hash SHA1 del certificato. È possibile ottenere l'hash SHA1 usando uno dei metodi seguenti:
In Windows aprire il file Certificato , selezionare la scheda Dettagli e controllare il valore per l'identificazione personale.
In alternativa, usare il comando seguente:
C:\>certutil -store My PKContainerOutput di esempio:
My ================ Certificate 5 ================ Serial Number: 58efcfd8f929c5bd41152a8ec413051e Issuer: CN=test self-signed NotBefore: 1/30/2013 3:24 PM NotAfter: 1/30/2019 3:34 PM Subject: CN=test self-signed Signature matches Public Key Root Certificate: Subject matches Issuer Template: Cert Hash(sha1): db 31 4d a0 d0 ef 87 d4 2b 42 f7 4b 9c 38 a1 f9 17 3e f7 a2 Key Container = PKContainer Provider = nCipher Security World Key Storage Provider Private key is NOT exportable Signature test passed CertUtil: -store command completed successfully.
Firma con signtool con l'archivio certificati specificato come riferimento
Usare l'hash SHA1 per firmare il certificato KEK:
C:\> signtool.exe sign /v /fd sha256 /sha1 "db314da0d0ef87d42b42f74b9c38a1f9173ef7a2" /sm /p7 .\ /p7co 1.2.840.113549.1.7.1 /p7ce DetachedSignedData KEK.bin
Dove KEK.bin è il nome del file del certificato binario che si vuole firmare.
Output di esempio:
The following certificate was selected:
Issued to: test self-signed
Issued by: test self-signed
Expires: Fri Jan 30 15:34:32 2019
SHA1 hash: DB314DA0D0EF87D42B42F74B9C38A1F9173EF7A2
Done Adding Additional Store
Successfully signed: KEK.bin
Number of files successfully Signed: 1
Number of warnings: 0
Number of errors: 0
NOTA Per la compatibilità con la specifica UEFI e la compatibilità massima tra implementazioni UEFI, i parametri /p7co e /p7ce devono essere presenti, il valore passato a /p7co deve essere 1.2.840.113549.1.7.1 e il valore passato a /p7ce deve essere ScollegatoSignedData. Inoltre, per migliorare la compatibilità con gli ambienti di firma di produzione, una riga di comando signtool.exe che specifica completamente il contenitore della chiave hardware è il seguente:
signtool.exe sign /p7 .\ /p7co 1.2.840.113549.1.7.1 /p7ce DetachedSignedData /fd SHA256 /u 1.3.6.1.4.1.311.79.1 /f "{CertificatePath}" /kc "{KeyContainer}" /sha1 "{ThumbPrint}" /csp "{CertificateCSP}" "{FilePath}"
Per altre informazioni, vedere Strumento di firma (SignTool.exe) e Windows 8.1 linee guida per la creazione e la gestione delle chiavi di avvio sicure.
Appendice A: uso di Thales KeySafe per la visualizzazione delle chiavi
Thales KeySafe si basa su un GUI.
Per usare KeySafe, è necessario aver installato JRE/JDK 1.4.2, 1.5 o 1.6. Installare Java prima di installare il software nCipher.
Configurare il file di configurazione del server rigido nella %NFAST_KMDATA%\config\ cartella:
Modificare le impostazioni nella server_startup sezione:
nonpriv_port. Questo campo specifica la porta in cui il server rigido è in ascolto per le connessioni TCP non con privilegi locali.
Impostazione predefinita per la connessione alla porta 9000.
Se la variabile di ambiente è impostata, esegue l'override
NFAST_SERVER_PORTdi qualsiasi valore impostato per nonpriv_port
priv_port. Questo campo specifica la porta in cui il server rigido è in ascolto per le connessioni TCP con privilegi locali.
Impostazione predefinita per la connessione alla porta 9001.
Se la variabile di ambiente è impostata, esegue l'override
NFAST_SERVER_PRIVPORTdi qualsiasi valore impostato per priv_port
Di seguito sono riportati gli screenshot dell'interfaccia utente di Thales KeySafe:
L'immagine seguente viene generata avviando l'utilità KeySafe e quindi passando al menu KeyList.
Per altre informazioni, vedere la Guida agli utenti nCipher/Thales.
Appendice B: Uso dell'utilità CMU SafeNet per visualizzare le chiavi
Per altre informazioni, consultare la documentazione di SafeNet Luna HSM.
C:\Program Files\SafeNet\LunaClient>cmu list
Please enter password for token in slot 1: ********
handle=72 label=PKContainer
handle=43 label=PKContainer
C:\Program Files\SafeNet\LunaClient>cmu getattribute
Please enter password for token in slot 1: ********
Select object to query
Handler Label
72 PKContainer
43 PKContainer
Enter handler (or 0 for exit): 72
class=privateKey
token=true
private=true
label=PKContainer
keytype=RSA
subject=
id=3081cd300d02050080000010020401000000300c02050080000011020346494d3053020500800
00014024a660064006400340064006400330061002d0064003900610064002d00340066006200630
02d0062003000320031002d006300660034006100650064006100650035006400350033000000301
d0205008000001302140100000000000000000000000000000000000000300d02050080000015020
400000000300d02050080000016020400000000300d02050080000017020400000000300d0205008
0000018020400000000
sensitive=true
decrypt=true
unwrap=true
sign=true
derive=false
startdate=
enddate=
modulus=b56a518c2744a3341dd1ed27cfe5dc6cabac7d4b820c00d60cb2a4b713f28b3e1836b619
b61b79be76d1870e09961972c83cc338a2065880ec4f6fb00c48f1f953c7fff132be9df36f13bcda
f0f873bcfaa81734290f85ff123072b258fb16b0833722af72f90fd29c533153b0ba52d502ab11c4
81cd6e60733cfa39a811c7ff381ba57081c818881a6bbeeb60091ab9f26f6cd177dcff884d7d9edb
e69e61b316ef12785f5957a1e6bb0b21497b328e475f82e7efac71815d2c153b5991ebfacf4bb75c
72afff513a55f68f260f09aa9d687639a24e1ce35fd5588d27c2ff69b7e6c9b5fcb4ec7d55674e85
45f051d4945ae5d46d958056aaf7e01943eda91d
modulusbits=2048
publicexponent=010001
extractable=true
local=true
neverextractable=false
alwayssensitive=true
modifiable=true
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