什麼是機密 VM 的客體證明？

發行項
03/28/2024

客體證明可協助您確認機密 VM 環境是否受到正版硬體支援的受信任執行環境 (TEE) 保護，且安全性功能已啟用來達到隔離和資料完整性。

您可以使用客體證明：

請確定機密 VM 在預期的硬體平台上執行
檢查機密 VM 是否已啟用安全開機。此設定可保護 VM (韌體、開機載入器、核心) 的較低層級避免惡意程式碼 (Rootkit、Bootkit)。
取得機密 VM 在機密硬體上執行的信賴憑證者辨識項

注意

若要針對 Intel TDX 支援的 DCesv5 和 ECesv5 VM 執行客體證明，可在這裡取得操作指南。使用 Intel 信任授權單位需要向 Intel 註冊。

案例

客體證明所涉及的主要元件和服務包括：

工作負載
客體證明程式庫
硬體 (用於報告)。例如，AMD-SEVSNP。
Microsoft Azure 證明服務
JSON Web 權杖回應

典型的作業情節會納入用戶端程式庫，以提出證明要求，如下所示。

情節：在不同的工作負載中要求

在此範例情節中，會在個別的工作負載中提出證明要求。要求會判斷機密 VM 在啟動工作負載之前，是否在正確的硬體平台上執行。

圖表中的工作負載 (平台檢查程式用戶端) 必須與證明程式庫整合，並在機密 VM 內執行，才能執行證明。在程式向證明程式庫提出要求之後，工作負載會剖析回應，以判斷 VM 是否在正確的硬體平台和/或安全開機設定上執行，然後再啟動敏感性工作負載。

這個情節類似於下列情節。主要差異在於每個情節如何根據要求的位置達成相同的目標。

情節：從工作負載內部要求

在此範例情節中，證明要求是在程式開頭的工作負載內提出。要求會檢查機密 VM 在啟動工作負載之前，是否在正確的硬體平台上執行。

這個情節類似於先前的情節。主要差異在於每個情節如何根據要求的位置達成相同的目標。

客戶工作負載必須與證明程式庫整合，並在機密 VM 內執行。在客戶工作負載向證明程式庫提出要求之後，客戶工作負載會剖析回應，以判斷 VM 是否在正確的硬體平台和/或安全開機設定上執行，然後完全設定敏感性工作負載。

情節：信賴憑證者交握

在此範例情節中，機密 VM 必須證明它在機密平台上執行，信賴憑證者才會進行業務開發。機密 VM 向信賴憑證者呈現證明權杖，以開始業務開發。

業務開發的一些範例如下：

機密 VM 需要來自祕密管理服務的祕密。
用戶端想要確保機密 VM 在機密平台上執行，再向機密 VM 顯示個人資料進行處理。

下圖顯示機密 VM 與信賴憑證者之間的交握。

下列循序圖進一步說明信賴憑證者情節。相關系統之間的要求/回應會使用客體證明程式庫 API。機密 VM 會與祕密管理員互動，以使用收到的祕密自行啟動程式。

API

Microsoft 提供客體證明程式庫與 API 來執行證明，以及加密和解密資料。另外還有一個 API 可回收記憶體。

您可以針對先前所述的不同情節使用這些 API。

證明 API

證明API 會接受 ClientParameters 物件做為輸入，並傳回解密的證明權杖。例如：

AttestationResult Attest([in] ClientParameters client_params,  

  				 [out] buffer jwt_token);

參數資訊

ClientParameters (類型：物件) 接受版本 (類型的物件：uint32_t)、證明租用戶 URI (類型：不帶正負號字元)，以及用戶端承載 (類型：不帶正負號的字元)。針對回應承載中傳回的任何用戶端或客戶中繼資料，用戶端承載為零或多個機碼值組。機碼值組必須是 JSON 字串格式 "{\"key1\":\"value1\",\"key2\":\"value2\"}"。例如，證明有效索引鍵值看起來可能像 {\”Nonce\”:\”011510062022\”} 。

buffer 包含證明資訊的 JSON Web 權杖。

參數	資訊
`ClientParameters` (類型：物件)	接受版本 (類型的物件：`uint32_t`)、證明租用戶 URI (類型：不帶正負號字元)，以及用戶端承載 (類型：不帶正負號的字元)。針對回應承載中傳回的任何用戶端或客戶中繼資料，用戶端承載為零或多個機碼值組。機碼值組必須是 JSON 字串格式 `"{\"key1\":\"value1\",\"key2\":\"value2\"}"`。例如，證明有效索引鍵值看起來可能像 `{\”Nonce\”:\”011510062022\”}` 。
`buffer`	包含證明資訊的 JSON Web 權杖。

證明API 會傳回 AttestationResult (類型：結構)。

加密 API

加密API 會採用要加密的資料，並將 JSON Web 權杖做為輸入。 API 會使用 JSON Web 權杖中存在的公用暫時金鑰來加密資料。例如：

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);

參數	說明
`encryption_type`	無。
`const unsigned char* jwt_token`	包含證明資訊的 JSON Web 權杖。
`const unsigned char* data`	要加密的資料
`uint32_t data_size`	要加密的資料大小。
`unsigned char** encrypted_data`	加密的資料。
`uint32_t* encrypted_data_size`	加密資料的大小。
`unsigned char** encryption_metadata`	加密中繼資料。
`uint32_t encryption_metadata_size`	加密中繼資料的大小。

加密API 會傳回 AttestationResult (類型：結構)。

解密 API

解密API 會採用加密的資料做為輸入，並使用密封至信賴平台模組的私人暫時金鑰來解密資料 (TPM)。例如：

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);

參數	說明
`encryption_type`	無。
`const unsigned char* encrypted_data`	要解密的資料。
`uint32_t encrypted_data_size`	要解密的資料大小。
`const unsigned char* encryption_metadata`	加密中繼資料。
`unit32_t encryption_metadata_size`	加密中繼資料的大小。
`unsigned char** decrypted_data`	解密的資料。
`unit32_t decrypted_data_size`	解密資料的大小。

解密API 會傳回 AttestationResult (類型：結構)。

免費 API

免費API 會回收資料所持有的記憶體。例如：

Free([in] buffer data);

參數	說明
`data`	回收資料所持有的記憶體。

免費 API 不會傳回任何項目。

錯誤碼

API 可以傳回下列錯誤碼：

錯誤碼	描述
1	初始化失敗時發生錯誤。
2	剖析回應時發生錯誤。
3	找不到 Azure 資源權杖的受控識別。
4	要求超過重試次數。
5	要求失敗。
6	證明失敗
7	傳送要求失敗。
8	無效的輸入參數。
9	證明參數驗證失敗。
10	記憶體配置失敗。
11	無法取得作業系統 (作業系統) 資訊。
12	TPM 內部失敗
13	TPM 作業失敗
14	JSON Web 權杖解密失敗。
15	JSON Web 權杖解密 TPM 錯誤。
16	不正確 JSON 回應。
17	空版本的晶片簽署金鑰 (VCEK) 憑證。
18	空白回應。
19	空白要求本文。
20	報告剖析失敗。
21	報告空白。
22	擷取 JSON Web 權杖資訊時發生錯誤。
23	將 JSON Web 權杖轉換為 RSA 公開金鑰時發生錯誤。
24	EVP_PKEY 加密初始化失敗。
25	EVP_PKEY 加密失敗。
26	資料解密 TPM 錯誤。
27	剖析 DNS 資訊時發生錯誤。

JSON Web 權杖

針對先前所述的不同 API 情節，您可以擷取 JSON Web 權杖的不同部分。以下是客體證明功能的重要欄位：

索賠	屬性	範例值
-	`x-ms-azurevm-vmid`	`2DEDC52A-6832-46CE-9910-E8C9980BF5A7`
AMD SEV-SNP 硬體	`x-ms-isolation-tee`	`sevsnpvm`
AMD SEV-SNP 硬體	`x-ms-compliance-status` (在 `x-ms-isolation-tee` 之下)	`azure-compliant-cvm`
安全開機	`secure-boot` (在 `x-ms-runtime`>`vm-configuration` 之下)	`true`
虛擬 TPM	`tpm-enabled` (在 `x-ms-runtime`>`vm-configuration` 之下)	`true`
虛擬 TPM	`kid` (在 `x-ms-runtime`>`keys` 之下)	`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"
}

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