¿Qué es la atestación de invitados para VM confidenciales?

La atestación de invitados le ayuda a confirmar que el entorno de la máquina virtual confidencial está protegido por un entorno de ejecución de confianza (TEE) respaldado por hardware original con características de seguridad habilitadas para aislamiento e integridad.

Puede usar la atestación de invitados para:

• Asegúrese de que la máquina virtual confidencial se ejecuta en la plataforma de hardware prevista
• Compruebe que la máquina virtual confidencial tiene habilitado el arranque seguro. Esta configuración protege las capas inferiores de la VM (firmware, cargador de arranque, kernel) del malware (rootkits, bootkits).
• Obtención de evidencia para un usuario de confianza de que la VM confidencial se ejecuta en hardware confidencial

Nota:

Para realizar la atestación de invitados para las máquinas virtuales DCesv5 y ECesv5 respaldadas por Intel TDX, hay una guía paso a paso disponible aquí. El uso de Intel Trust Authority requiere el registro con Intel.

Escenarios

Los principales componentes y servicios que están implicados en la atestación de invitados son:

• La carga de trabajo
• La biblioteca de atestación de invitados
• El hardware (para informes). Por ejemplo, AMD-SEVSNP.
• El servicio Microsoft Azure Attestation
• La respuesta de token web JSON

En este diagrama se muestra una VM confidencial de Azure que contiene una aplicación de cliente y la biblioteca de atestación de invitados de C++. En primer lugar, la aplicación de cliente solicita la atestación de la biblioteca. A continuación, la biblioteca obtiene el informe AMD-SEVSNP del hardware. Luego, la biblioteca atesta el informe AMD-SEVSNP al servicio Microsoft Azure Attestation. Después, el servicio de atestación devuelve una respuesta de token web JSON a la biblioteca. Por último, la biblioteca devuelve la respuesta del token web JSON a la aplicación cliente. Una extracción del informe de token web JSON muestra el valor "x-ms-attestation-type" como "sevsnpvm".

Los escenarios operativos típicos incorporan la biblioteca cliente para realizar solicitudes de atestación, tal y como se indica a continuación.

Escenario: solicitud en una carga de trabajo independiente

En este escenario de ejemplo, las solicitudes de atestación se realizan en una carga de trabajo independiente. Las solicitudes determinan si la VM confidencial se ejecuta en la plataforma de hardware correcta antes de iniciar una carga de trabajo.

Una carga de trabajo (cliente de comprobador de plataforma en el diagrama) debe integrarse con la biblioteca de atestación y ejecutarse en la VM confidencial para realizar la atestación. Una vez que el programa realiza una solicitud a la biblioteca de atestación, la carga de trabajo analiza la respuesta para determinar si la VM se ejecuta en la plataforma de hardware correcta o en la configuración de arranque seguro antes de iniciar la carga de trabajo confidencial.

En este diagrama se muestra la VM confidencial de un cliente que contiene una carga de trabajo proporcionada por el cliente, un cliente de comprobador de plataforma y la biblioteca de atestación de invitados de Microsoft. En primer lugar, el cliente de comprobador de plataforma solicita atestación de la biblioteca. La biblioteca obtiene un informe de plataforma del hardware y, a continuación, atesta el informe al servicio Microsoft Azure Attestation. El servicio de atestación devuelve la respuesta del token web JSON a la biblioteca, que devuelve la respuesta al cliente del comprobador de plataforma. Por último, el cliente del comprobador de plataforma inicia la carga de trabajo del cliente. Una extracción de la respuesta del token web JSON muestra el valor del parámetro "x-ms-attestation-type" como "sevsnpvm", un valor "kid" del parámetro de notificación de TPM virtual de "TpmEphermeralEncryptionKey" y una notificación de arranque seguro con el valor del parámetro "secureboot" de "true".

Este escenario es similar al siguiente escenario. La principal diferencia está en la manera en que cada escenario logra el mismo objetivo en función de la ubicación de la solicitud.

Escenario: solicitud desde dentro de la carga de trabajo

En este escenario de ejemplo, las solicitudes de atestación se realizan dentro de la carga de trabajo al principio del programa. Las solicitudes comprueban si la VM confidencial se ejecuta en la plataforma de hardware correcta antes de iniciar una carga de trabajo.

Este escenario es similar al escenario anterior. La principal diferencia está en la manera en que cada escenario logra el mismo objetivo en función de la ubicación de la solicitud.

La carga de trabajo del cliente debe integrarse con la biblioteca de atestación y ejecutarse en la VM confidencial. Una vez que la carga de trabajo del cliente realiza una solicitud a la biblioteca de atestación, la carga de trabajo del cliente analiza la respuesta para determinar si la VM se ejecuta en la plataforma de hardware correcta o en la configuración de arranque seguro antes de configurar por completo la carga de trabajo confidencial.

En este diagrama se muestra la VM confidencial de un cliente que contiene una carga de trabajo del cliente y la biblioteca de atestación de invitados de Microsoft. La carga de trabajo realiza una solicitud de atestación a la biblioteca. La biblioteca obtiene un informe de plataforma del hardware y, a continuación, atesta ese informe de plataforma al servicio Microsoft Azure Attestation. El servicio de atestación devuelve una respuesta de token web JSON a la biblioteca. La biblioteca devuelve la respuesta del token web JSON a la carga de trabajo del cliente. Una extracción de la respuesta del token web JSON muestra el valor del parámetro "x-ms-attestation-type" como "sevsnpvm", un valor "kid" del parámetro de notificación de TPM virtual de "TpmEphermeralEncryptionKey" y una notificación de arranque seguro con el valor del parámetro "secureboot" de "true".

Escenario: protocolo de enlace de usuario de confianza

En este escenario de ejemplo, la VM confidencial debe demostrar que se ejecuta en una plataforma confidencial antes de que se involucre un usuario de confianza. La VM confidencial presenta un token de atestación al usuario de confianza para iniciar la involucración.

Algunos ejemplos de involucraciones son:

• La VM confidencial quiere secretos de un servicio de administración de secretos.
• Un cliente quiere asegurarse de que la VM confidencial se ejecuta en una plataforma confidencial antes de revelar los datos personales a la VM confidencial para su procesamiento.

En el diagrama siguiente se muestra el protocolo de enlace entre una VM confidencial y el usuario de confianza.

En este diagrama se muestra la VM confidencial de un cliente que contiene una carga de trabajo del cliente y la biblioteca de atestación de invitados de Microsoft. También existe otra VM confidencial o una VM normal que contiene el usuario de confianza, como un administrador de secretos. El cliente o el cliente del cliente proporciona esta VM. La carga de trabajo del cliente solicita la atestación de la biblioteca. A continuación, la biblioteca obtiene un informe de plataforma del hardware y atesta el informe al servicio Microsoft Azure Attestation. El servicio de atestación devuelve la respuesta del token web JSON a la biblioteca, que devuelve la respuesta a la carga de trabajo del cliente. La carga de trabajo devuelve la respuesta al usuario de confianza, que luego comparte información confidencial con la VM confidencial del cliente que contiene la carga de trabajo.

En el siguiente diagrama de secuencia se explica con más detalle el escenario de usuario de confianza. La solicitud o respuesta entre los sistemas que se implican usa las API de la biblioteca de atestación de invitados. La VM confidencial interactúa con el administrador de secretos para arrancarse mediante los secretos que ha recibido.

El administrador de secretos devuelve las claves PFX y AES cifradas a la VM confidencial. A continuación, la API de descifrado de VM confidenciales descifra la clave AES mediante un módulo de plataforma segura (TPM). A continuación, la VM confidencial descifra PFX mediante la clave AES.

API existentes

Microsoft proporciona la biblioteca de atestación de invitados con las API para realizar atestaciones, así como cifrar y descifrar datos. También existe una API para reclamar memoria.

Puede usar estas API para los distintos escenarios que se han descrito anteriormente.

API de atestación

La API de atestación toma el objeto ClientParameters como entrada y devuelve un token de atestación descifrado. Por ejemplo:

AttestationResult Attest([in] ClientParameters client_params,  

  				 [out] buffer jwt_token); 

Parámetro	Información
ClientParameters (tipo: objeto)	Objeto que toma la versión (tipo: uint32_t), el URI del inquilino de atestación (tipo: carácter sin signo) y la carga del cliente (tipo: carácter sin signo). La carga del cliente es cero o más pares clave-valor para cualquier cliente o metadatos de cliente que se devuelvan en la carga de respuesta. Los pares clave-valor deben tener el formato "{\"key1\":\"value1\",\"key2\":\"value2\"}" de cadena JSON. Por ejemplo, el valor de clave de actualización de atestación puede ser similar a {\”Nonce\”:\”011510062022\”} .
buffer	Token web JSON que contiene información de atestación.

La API de atestación devuelve un AttestationResult (tipo: estructura).

API de cifrado

La API de cifrado API toma los datos que se van a cifran y un token web JSON como entrada. La API cifra los datos mediante la clave efímera pública que está presente en el token web JSON. Por ejemplo:

AttestationResult Encrypt(

  [enum] encryption_type, 

  [in] const unsigned char* jwt_token, 

  [in] const unsigned char* data, 

  [in] uint32_t data_size, 

  [out] unsigned char** encrypted_data, 

  [out] uint32_t* encrypted_data_size, 

  [out] unsigned char** encryption_metadata,  

  [out] uint32_t encryption_metadata_size); 

Parámetro	Explicación
encryption_type	Ninguno.
const unsigned char* jwt_token	Token web JSON que contiene información de atestación.
const unsigned char* data	Datos que se van a cifrar
uint32_t data_size	Tamaño de los datos que se van a cifrar.
unsigned char** encrypted_data	Datos cifrados.
uint32_t* encrypted_data_size	Tamaño de los datos cifrados.
unsigned char** encryption_metadata	Metadatos de cifrado.
uint32_t encryption_metadata_size	Tamaño de los metadatos de cifrado.

La API de cifrado devuelve un AttestationResult (tipo: estructura).

API de descifrado

La API de descifrado toma datos cifrados como entrada y descifra los datos mediante la clave efímera privada que está sellada en el módulo de plataforma segura (TPM). Por ejemplo:

AttestationResult Decrypt([enum] encryption_type, 

  [in] const unsigned char* encrypted_data, 

  [in] uint32_t encrypted_data_size, 

  [in] const unsigned char* encryption_metadata, 

  [in] unit32_t encryption_metadata_size, 

  [out] unsigned char** decrypted_data,  

  [out] unit32_t decrypted_data_size); 

Parámetro	Explicación
encryption_type	Ninguno.
const unsigned char* encrypted_data	Datos que se van a descifrar.
uint32_t encrypted_data_size	Tamaño de los datos que se van a descifrar.
const unsigned char* encryption_metadata	Metadatos de cifrado.
unit32_t encryption_metadata_size	Tamaño de los metadatos de cifrado.
unsigned char** decrypted_data	Datos descifrados.
unit32_t decrypted_data_size	Tamaño de los datos descifrados.

La API de descifrado devuelve un AttestationResult (tipo: estructura).

API gratuita

La API gratuita recupera la memoria que mantienen los datos. Por ejemplo:

Free([in] buffer data); 

Parámetro	Explicación
data	Recuperar la memoria que mantienen los datos.

La API gratuita no devuelve nada.

Códigos de error

Las API pueden devolver los siguientes códigos de error:

Código de error	Descripción
1	Error al inicializar el error.
2	Respuesta de análisis de errores.
3	No se encontraron las identidades administradas para el token de recursos de Azure.
4	La solicitud superó los reintentos.
5	Error en la solicitud.
6	Error de atestación.
7	Error en el envío de la solicitud.
8	El parámetro de entrada no es válido.
9	Error de validación de parámetros de atestación.
10	Se produjo un error de asignación de memoria.
11	No se pudo obtener información del sistema operativo (SO).
12	Error interno de TPM.
13	Error en la operación de TPM.
14	Error en el descifrado del token web JSON.
15	Error de TPM de descifrado de token web JSON.
16	Respuesta JSON no válida.
17	Certificado vacío de clave de aprobación de chip con versión (VCEK).
18	Respuesta vacía.
19	Cuerpo de la solicitud vacío.
20	Error de análisis del informe.
21	Informe vacío.
22	Error al extraer información del token web JSON.
23	Error al convertir el token web JSON en clave pública RSA.
24	Error de inicialización del cifrado EVP_PKEY.
25	Error de cifrado EVP_PKEY.
26	Error de TPM de descifrado de datos.
27	Error al analizar la información de DNS.

Token web JSON

Puede extraer diferentes elementos del token web JSON para los distintos escenarios de API que se han descrito anteriormente. Los siguientes campos son importantes para la característica de atestación de invitados:

Notificación	Attribute	Valor de ejemplo
-	x-ms-azurevm-vmid	2DEDC52A-6832-46CE-9910-E8C9980BF5A7
Hardware AMD SEV-SNP	x-ms-isolation-tee	sevsnpvm
Hardware AMD SEV-SNP	x-ms-compliance-status (en x-ms-isolation-tee)	azure-compliant-cvm
Arranque seguro	secure-boot (en x-ms-runtime>vm-configuration)	true
TPM virtual	tpm-enabled (en x-ms-runtime>vm-configuration)	true
TPM virtual	kid (en x-ms-runtime>keys)	TpmEphemeralEncryptionKey

{
  "exp": 1653021894,
  "iat": 1652993094,
  "iss": "https://sharedeus.eus.test.attest.azure.net",
  "jti": "<value>",
  "nbf": 1652993094,
  "secureboot": true,
  "x-ms-attestation-type": "azurevm",
  "x-ms-azurevm-attestation-protocol-ver": "2.0",
  "x-ms-azurevm-attested-pcrs": [
    0,
    1,
    2,
    3,
    4,
    5,
    6,
    7,
    11,
    12,
    13
  ],
  "x-ms-azurevm-bootdebug-enabled": false,
  "x-ms-azurevm-dbvalidated": true,
  "x-ms-azurevm-dbxvalidated": true,
  "x-ms-azurevm-debuggersdisabled": true,
  "x-ms-azurevm-default-securebootkeysvalidated": true,
  "x-ms-azurevm-elam-enabled": true,
  "x-ms-azurevm-flightsigning-enabled": false,
  "x-ms-azurevm-hvci-policy": 0,
  "x-ms-azurevm-hypervisordebug-enabled": false,
  "x-ms-azurevm-is-windows": true,
  "x-ms-azurevm-kerneldebug-enabled": false,
  "x-ms-azurevm-osbuild": "NotApplicable",
  "x-ms-azurevm-osdistro": "Microsoft",
  "x-ms-azurevm-ostype": "Windows",
  "x-ms-azurevm-osversion-major": 10,
  "x-ms-azurevm-osversion-minor": 0,
  "x-ms-azurevm-signingdisabled": true,
  "x-ms-azurevm-testsigning-enabled": false,
  "x-ms-azurevm-vmid": "<value>",
  "x-ms-isolation-tee": {
    "x-ms-attestation-type": "sevsnpvm",
    "x-ms-compliance-status": "azure-compliant-cvm",
    "x-ms-runtime": {
      "keys": [
        {
          "e": "AQAB",
          "key_ops": [
            "encrypt"
          ],
          "kid": "HCLAkPub",
          "kty": "RSA",
          "n": "<value>"
        }
      ],
      "vm-configuration": {
        "console-enabled": true,
        "current-time": 1652993091,
        "secure-boot": true,
        "tpm-enabled": true,
        "vmUniqueId": "<value>"
      }
    },
    "x-ms-sevsnpvm-authorkeydigest": "<value>",
    "x-ms-sevsnpvm-bootloader-svn": 2,
    "x-ms-sevsnpvm-familyId": "<value>",
    "x-ms-sevsnpvm-guestsvn": 1,
    "x-ms-sevsnpvm-hostdata": "<value>",
    "x-ms-sevsnpvm-idkeydigest": "<value>",
    "x-ms-sevsnpvm-imageId": "<value>",
    "x-ms-sevsnpvm-is-debuggable": false,
    "x-ms-sevsnpvm-launchmeasurement": "<value>",
    "x-ms-sevsnpvm-microcode-svn": 55,
    "x-ms-sevsnpvm-migration-allowed": false,
    "x-ms-sevsnpvm-reportdata": "<value>",
    "x-ms-sevsnpvm-reportid": "<value>",
    "x-ms-sevsnpvm-smt-allowed": true,
    "x-ms-sevsnpvm-snpfw-svn": 2,
    "x-ms-sevsnpvm-tee-svn": 0,
    "x-ms-sevsnpvm-vmpl": 0
  },
  "x-ms-policy-hash": "<value>",
  "x-ms-runtime": {
    "keys": [
      {
        "e": "AQAB",
        "key_ops": [
          "encrypt"
        ],
        "kid": "TpmEphemeralEncryptionKey",
        "kty": "RSA",
        "n": "<value>"
      }
    ]
  },
  "x-ms-ver": "1.0"
}

Pasos siguientes

• Obtenga información sobre cómo usar una aplicación de ejemplo con las API de atestación de invitados
• Obtenga información sobre cómo usar Microsoft Defender para la integración en la nube con VM confidenciales con atestación de invitados instalada
• Obtenga más información sobre las VM confidenciales de Azure