BSI: Hardware-Angriffe hebeln TPM-Verschlüsselung aus

Das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) hat die Studie „Active and Passive Attacks against TPM2-based Full Disk Encryption“ veröffentlicht. Sie zeigt mehrere praktisch erprobte Wege, wie sich Festplattenverschlüsselungen, die auf einem Trusted Platform Module der Version 2.0 (TPM2) beruhen, auf gängigen Betriebssystemen umgehen lassen. Untersucht wurden Systeme mit Windows 11 und Linux. Voraussetzung für die Angriffe ist ein physischer Zugriff auf das Gerät.

Mitlesen und Manipulieren

TPM-basierte Festplattenverschlüsselung gilt als geeignetes Mittel, um Daten vor unbefugtem Zugriff zu schützen, etwa bei gestohlenen Notebooks. Viele aktuelle Prozessoren enthalten dafür ein integriertes Firmware-TPM (fTPM), daneben gibt es separate TPM-Chips auf dem Mainboard (dTPM). Die Studie betrachtet zwei Arten von Angriffen. Bei passiven Angriffen liest der Angreifer die Kommunikation zwischen TPM und Prozessor mit, etwa über Kontaktnadeln an einem gesockelten TPM-Chip. Bei aktiven Angriffen greift er in die beteiligten Komponenten ein, zum Beispiel durch eine Manipulation der UEFI-Firmware, mit der nachfolgende Sicherheitsmaßnahmen abgeschaltet werden. Aktive Angriffe funktionieren laut BSI nicht nur bei separaten TPM-Chips, sondern ebenso bei Firmware-TPMs.

Einige der gezeigten Angriffe waren auch dann erfolgreich, wenn in den Spezifikationen beschriebene Schutzmaßnahmen wie die sogenannte Parameter Encryption aktiv waren.

PIN beim Start empfohlen

Als wichtigste Gegenmaßnahme empfiehlt das BSI, bei der Nutzung eines TPM zur Festplattenverschlüsselung zusätzlich eine PIN beim Systemstart abzufragen. In der Studie ließen sich die untersuchten Angriffe damit verhindern. Unter Windows bietet BitLocker dafür eine Anmeldung vor dem Systemstart mit TPM und PIN, unter Linux lässt sich die Verschlüsselung mit LUKS ebenfalls mit TPM und PIN kombinieren.

„Diese Maßnahme können auch Endanwenderinnen und -anwender je nach Betriebssystem selbst vornehmen.“
BSI

Zudem rät die Behörde, ein nach Common Criteria sicherheitszertifiziertes TPM einzusetzen.

Stärkerer Schutz ab Werk

Darüber hinaus regt das BSI an, die einschlägigen Spezifikationen zu aktualisieren, sodass stärkere Schutzmaßnahmen, insbesondere gegen passive Angriffe, künftig standardmäßig aktiv sind. Mit der Studie will die Behörde Anwender und Hersteller für die Risiken sensibilisieren. Bereits in der Vergangenheit hatten Sicherheitsforscher gezeigt, dass sich BitLocker-Schlüssel bei Systemen ohne PIN über die Kommunikation mit separaten TPM-Chips abgreifen lassen. Die vollständige Studie steht auf der Website des BSI zum Download bereit.

(red)