Dela via

Sensorkrav för säker biometri

Microsoft använder TPM(Trusted Platform Module) 2.0 för att säkerställa att programvara (upp till och inklusive skadlig kod på kernelnivå) inte kan skapa en giltig biometrisk autentisering om användarens biometriska autentisering inte tillhandahölls vid tidpunkten för autentiseringen.

För att göra detta använder vi TPM 2.0-sessionsbaserade auktoriseringar och sensorn som utför extrahering och matchning av funktioner i en betrodd körningsmiljö. Första gången Windows Biometric Framework ser en säker sensor (vilket rapporteras av funktionen för säker sensor) etablerar det en hemlighet som delas mellan den säkra biometriska sensorn och TPM. Den hemligheten exponeras aldrig mer för operativsystemet, och den är unik för varje sensor.

För att utföra en autentisering öppnar Windows Biometric Framework en session med TPM och hämtar en nonce. Nonce skickas till den säkra sensorn som en del av en säker matchningsåtgärd. Sensorn utför matchningen i den betrodda körningsmiljön, och om den lyckas beräknas en HMAC över den noncen och identiteten för den användare som identifierades.

Denna HMAC kan användas av Windows Biometric Framework för att utföra kryptografiska åtgärder i TPM för den användare som identifierades. HMAC är kortlivad och upphör att gälla efter några sekunder.

Med hjälp av det här protokollet finns inga känsliga data i operativsystemet efter den första etableringen. Hemligheter innehas av TPM och den säkra sensorn, och det enda som exponeras under autentiseringen är den kortlivade HMAC.

Säker sensorfunktion

Den WINBIO_CAPABILITY_SECURE_SENSOR funktionen måste rapporteras av sensorn om den stöder de nya motorkortmetoderna i v 4.0 i motoradaptergränssnittet.

För att göra anspråk på att en sensor är en säker sensor måste den uppfylla följande krav:

  • Sensorns matchande motor måste isoleras från det normala operativsystemet (till exempel med hjälp av en betrodd körningsmiljö)
  • Sensorn måste stödja säker inmatning av prover till den isolerade matchande motorn. innehållet i exemplen får aldrig exponeras för det normala operativsystemet
  • Matchningsmotorn måste ha stöd för säker version av autentiseringsuppgifter genom att implementera de nya v4-metoderna som beskrivs nedan
  • Sensorn måste ha stöd för identifiering av presentationsattacker.

Värdet WINBIO_CAPABILITY_SECURE_SENSOR finns i WINBIO_CAPABILITIES struktur. Här är ett exempel på hur du definierar det.

#define WINBIO_CAPABILITY_SECURE_SENSOR     ((WINBIO_CAPABILITIES)0x00000100)

Felkoder

//
// 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)

Gränssnitt för motorkort v 4.0

Gränssnittsversionen för motoradaptern har ökats till 4.0. Med de ytterligare funktionerna i det nya gränssnittet kan sensorn delta i TPM 2.0. De är:

// 

// 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;

Krav

Windows 10