TPM on Embedded Systems: Pitfalls and Caveats to Watch Out For
4 months ago
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- 可信平台模块（TPM）芯片已应用20余年，2014年发布的TPM 2.0成为现行标准。
- TPM现已成为PC标准配置，并因欧盟《网络弹性法案》（CRA）等法律要求开始嵌入Linux领域。
- TPM既可以是独立芯片，也能以固件形式（fTPM）存在，通过UEFI或Arm TrustZone等安全环境模拟实现。
- TPM典型应用场景包括网络协议加密（TLS）和存储安全（LUKS/dm-crypt、BitLocker）。
- TPM密钥可与PCR值绑定，确保仅在系统完整性符合特定条件时才释放密钥。
- 嵌入式设备在启动流程、威胁模型和生命周期（10年以上）等方面与PC存在显著差异。
- 针对嵌入式设备的物理攻击包括总线监听、中间人攻击及通过TPM重置绕过PCR校验。
- Linux内核6.10版本新增NULL种子波动检测机制，可识别TPM中间人攻击。
- fTPM虽消除物理总线风险，但面临侧信道攻击和可信执行环境漏洞威胁。
- TPM无法应对所有威胁，需结合SELinux、AppArmor和安全启动链等机制。
- TPM固件更新至关重要，特别是修复TPM-FAIL（CVE-2019-16863）等漏洞时。
- 冷启动攻击可在TPM解封后从内存提取密钥，需部署防护措施。
- TPM运算缓慢，不适合处理重型加密，但能有效保护长期密钥安全。