A Property-Based Data Sealing using the Weakest Precondition Concept

최소 전제조건 개념을 이용한 성질 기반 데이터 실링

Trusted Computing is a hardware-based technology that aims to guarantee security for machines beyond their users' control by providing security on computing hardware and software. TPM(Trusted Platform Module), the trusted platform specified by the Trusted Computing Group, acts as the roots for the trusted data storage and the trusted reporting of platform configuration. Data sealing encrypts secret data with a key and the platform's configuration at the time of encryption. In contrast to the traditional data sealing based on binary hash values of the platform configuration, a new approach called property-based data sealing was recently suggested. In this paper, we propose and analyze a new property-based data sealing protocol using the weakest precondition concept by Dijkstra. The proposed protocol resolves the problem of system updates by allowing sealed data to be unsealed at any configuration providing the required property. It assumes practically implementable trusted third parties only and protects platform's privacy when communicating. We demonstrate the proposed protocol's operability with any TPM chip by implementing and running the protocol on a software TPM emulator by Strasser. The proposed scheme can be deployed in PDAs and smart phones over wireless mobile networks as well as desktop PCs.

신뢰 컴퓨팅(Trusted Computing)은 하드웨어를 통해 컴퓨터 사용자가 제어할 수 있는 범위 이상에서 보안성을 제공하고, 컴퓨팅 장치에 대한 신뢰를 보장하는 기술을 말한다. 신뢰 컴퓨팅에서 규정한 TPM(Trusted Platform Module)이라는 전용 보안칩은 신뢰성 있는 데이터 저장 및 신뢰성 있는 플랫폼 상태 보고를 가능하게 하는 핵심 장치이다. 데이터 실링은 데이터를 암호화할 때 특정한 플랫폼의 상태와 연관시켜 기존의 암호화를 통한 기밀성 보호를 한층 더 강화한 강력한 보안 기법이다. 데이터 실링에는 이진 해쉬 값 기반의 플랫폼 구성 상태를 직접 활용하는 방식과 플랫폼의 제공 성질(property)을 실링에 활용하는 방식이 있다. 본 논문에서는 Dijkstra가 제안한 최소 전제조건 개념을 이용한 새로운 성질 기반의 데이터 실링 및 해제 프로토콜을 제안한다. 제안하는 프로토콜은 실링 할 때와 동일한 성질에서 실링 해제를 가능하게 하여 정상적 시스템 업데이트 시 실링 해제가 가능하도록 한다. 그러면서 기존 성질 기반 실링 방식의 문제점인 제3자 신뢰 기관의 비현실성 및 플랫폼의 프라이버시 노출 문제를 해결하였다. 본 논문은 제안 프로토콜의 보안성을 분석적으로 제시하였으며, Strasser가 개발한 소프트웨어 TPM 에뮬레이터 환경에서 프로토콜을 구현하여 그 동작성을 실험적으로 입증하였다. 제안 기법은 데스크탑 PC는 물론 무선 이동 네트워크 상의 PDA나 스마트 폰 플랫폼에도 적용 가능하다.