Plattformsicherheit im Rechenzentrum Was ist “Security Protocol – Data Model” (SPDM)?

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Jede Rechenzentrumskomponente ist ein potenzieller Angriffsvektor. Mit dem Security Protocol Data Model (SPDM) lässt sich eine Sicherheits-Plattform über das gesamte White-Space-Equipment und über verschiedene Hersteller hinweg etablieren.

Rechenzentren, ob vollständig in den Wolken oder voll auf der Erde oder irgendwie hybrid dazwischen, sind die technischen Lebensadern moderner Gesellschaften. Auf ihnen beruht zu einem großen Teil der politische, ökonomische und gesellschaftliche Überbau. Insofern hat die technische Vertrauenswürdigkeit jeder einzelnen Komponente in den Rechenzentren und deren Zusammenspiel miteinander eine weit über das technische Funktionieren hinaus gehende Bedeutung.

In dem Artikel zum Thema Silicon Root-of-Trust auf diesem Portal wurde kürzlich der digitale Vertrauensanker in seinen verschiedenen Varianten detailliert besprochen. In dem Artikel hieß es weiter, dass „das Vertrauen noch einmal dadurch gestärkt werden kann, dass die Silicon Root-of-Trust-Technologie in Verbindung mit Lösungen eingesetzt wird, die weiter oben im Stack und über die Geräte hinweg Sicherheitsprüfungen vornehmen und die Prüfergebnisse zusammenführen und entsprechend bewerten“.

SPDM als notwendige Ergänzung zu Silicon Root-of-Trust

Für derartige Lösungen ist das „Security Protocol and Data Model (SPDM) der von der IT-Industrie initiierten Normungsorganisation DMTF ausgelegt. SPDM bietet einen Authentifizierungsmechanismus auf der Basis bewährter kryptografischer Verfahren. Über diesen Kanal lassen sich Nachrichten zwischen Geräteendpunkten sicher übertragen. Solche Geräte können beispielsweise PCI Express-Platinen, Adapter, Baseboard Management Controller, spezielle Authentifizierungskomponenten oder auch Server-, Speicher- und Netzwerk-Einheiten verschiedenen Hersteller sein.

Jede diese Komponenten kann als potenzieller Vektor für vorsätzliche oder durch Bedienungsfehler verursachte Störungen des Gesamtsystems „Rechenzentrum“ dienen, indem nicht-vertrauenswürdige Komponenten eingeschleust werden, Firmware manipuliert wird oder Phishing-Attacken injiziert werden, um nur einige Angriffsmöglichkeiten zu nennen.

In Silizium gegossenes digitales „Grundvertrauen“

Was ist Silicon Root-of Trust?

Die oben genannten Authentifizierungsverfahren von SPDM beruhen beispielsweise auf dem Abrufen eines Zertifikats mit dem öffentlichen Schlüssel einer Komponente sowie der Aufforderung an die Komponente zu beweisen, dass sie genau die Komponente ist, die durch das Zertifikat beschrieben wird (Attestierungs-Service). Des Weiteren kann über SPDM bei veränderlichen Komponenten eine signierte Messdaten-Nutzlast abgerufen werden. Entsprechende Messungen können sich auf eine Firmware-Revision, auf bestimmte Komponenten-Einstellungen oder Vertrauensanker-Messungen oder auch die Hardware-Integrität ganz allgemein beziehen.

Verschiedene Industriespezifikationen leisteten Beiträge für SPDM

SPDM hat den großen Vorteil, dass viele andere Industriespezifikationen darauf aufsetzen beziehungsweise viele Einrichtungen an der Entwicklung mitgearbeitet haben. So enthält SPDM über den DMTF Alliance Partner-Prozess Beiträge des CXL Consortiums, der HDBaseT Alliance, der MIPI Alliance, des Open Compute Project, der PCI-SIG, der Storage Networking Industry Association und der Trusted Computing Group, um beispielsweise die Authentifizierung, Vertraulichkeit und Integrität von Komponenten in der gesamten Branche zu vereinheitlichen.

Durch die Verwendung von SPDM kann der Management-Datenverkehr innerhalb der Box über MCTP (Management Communication Transport Protocol) geführt werden, so dass die Management-Daten innerhalb der Plattform verschlüsselt werden können, so wie TLS/HTTPS den Datenverkehr über das Internet verschlüsselt.

Das ebenfalls von DMTF spezifizierte MCTP ist ein Übertragungsprotokoll, das unabhängig von den zugrundeliegenden physikalischen Buseigenschaften sowie von der auf dem jeweiligen Bus verwendeten Datenübertragungsschicht ist. MCTP ist ein formal sehr einfach gehaltenes Protokoll mit wenig Overhead, so dass es sich gut im Rahmen von Firmware und Baseboard Management Controllern auf einer Vielzahl von Plattformen einsetzen lässt.

HPE Server Gen 11 bringen Silicon Root-of-Trust und SPDM zusammen

Ein Beispiel für die Kombination von „Silicon Root-of-Trust“ und SPDM ist die elfte Generation der HPE-Server, bei der die Anwender auf der Basis der Version 6 der Fernwartungs-Software „ILO“ Systemkomponenten konfigurieren, überwachen und aktualisieren können und das die Authentifizierung von Hardware-Komponenten auf der Basis von SPDM standardisiert.

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