Allion Labs / Blake Chu

近年來資安問題頻傳,越來越多裝置(個人電腦,行動裝置等) 透過雲端物聯網(IoT)與雲端儲存相互連結,資料的開放性衍生出許多資安問題和惡意攻擊。除了一般常見的防毒軟體,以軟體層面來防堵之外,硬體層面部分尤其是儲存裝置的防護,會以硬體加密為主,例如常見的「ASE 256bit」加密技術,便是透過儲存裝置內建支援硬體加密的控制器單元,對儲存裝置進行完整磁碟加密。硬體加密的安全性較高,要將資料從硬碟竊取幾乎是不可能的任務。

擁有加密技術的儲存裝置越來越多,但該如何確保其加密功能是真正安全符合規範?TCG組織(Trusted Computing Group)便規劃了「Opal儲存裝置安全規範(Opal Storage Specification)」,符合TCG Opal規範的儲存裝置,可於裝置內執行加密,在效能、安全和管理方面,皆較軟體的加密系統更具資料保密之優勢;也更不影響主機系統作業且不佔用資源,不需要額外的主機加密元件,所有加密皆於裝置內部進行完成。

為了驗證是否符合TCG Opal規範,百佳泰已提供了「TCG Opal Certification Test」以及「TCG Opal Protocol Test」來驗證其產品是否能通過測試。我們利用通過TCG組織通過認可的測試工具來對儲存裝置(SATA/NVMe)進行驗證。以下為兩個測試相關介紹。

  1. TCG Opal Certification Test

以可控的識別環境,一致性的判斷標準,可輕易複製問題發生的條件。

為了驗證TCG儲存裝置是否正常符合TCG規範TCG Storage Architecture Core Specification, Version 2.01; TCG Storage OPAL Family Test Cases Specification, Version 1.00,利用Certification Test針對儲存裝置進行TCG functional check,確認回傳值是否符合spec規範。TCG Opal Certification Test測試項目如下:

TCG Opal Certification Test Items
a.      Use Case Test Cases: b.     Specific Functionality: c.      Error Test Cases:
1.       UCT-01 Level 0 Discovery 1.       SPF-01Transaction 1.       ETC-01 Native Protocol Read/Write Locked Error Responses
2.       UCT-02 Properties 2.       SPF-02 IF-RECV Behavior Tests 2.       ETC-02 General IF-SEND /IF-RECV Synchronous Protocol
3.       UCT-03 Taking ownership of an SID 3.       SPF-03 TryLimit 3.       ETC-03 Invalid IF-SEND Transfer length
4.       UCT-04 Activate Locking SP when in Manufactured Inactive State 4.       SPF-04 Tries Reset 4.       ETC-04 Invalid SessionID – Regular Session
5.       UCT-05 Configuring Authorities 5.       SPF-05 Tries Reset on Power Cycle 5.       ETC-05 Unexpected Token Outside of Method – Regular Session
6.       UCT-06 Configuring Locking Objects (Locking Ranges) 6.       SPF-06 Next 6.       ETC-06 Unexpected Token in Method Header – Regular Session
7.       UCT-07 Unlocking Ranges 7.       SPF-07 Host Session Number (HSN) 7.       ETC-07 Unexpected Token Outside of Method – Control Session
8.       UCT-08 Erasing Ranges 8.       SPF-08 RevertSP 8.       ETC-08 Unexpected Token in the Method Parameter List – Control Session
9.       UCT-09 Using the DataStore table 9.       SPF-09 Range Alignment Verification 9.       ETC-09 Exceeding Transaction Limit
10.    UCT-10 Enable MBR Shadowing 10.    SPF-10 Byte Table Access Granularity 10.    ETC-10 Invalid Invoking ID – Get
11.    UCT-11 MBR Done 11.    SPF-11 Stack Reset 11.    ETC-11 Invalid Invoking ID – Non-Get
12.    UCT-12 Revert the Locking SP using SID, with Locking SP in Mfg state 12.    SPF-12 TPer Reset 12.    ETC-12 Authorization
13.    UCT-13 Revert the Admin SP using SID, with Locking SP in Mfg-Inactive state 13.    SPF-13 Authenticate 13.    ETC-13 Malformed ComPacket Header – Regular Session
14.    UCT-14 Revert the Admin SP using SID, with Locking SP in Mfg state 14.    SPF-15 Random 14.    ETC-14 Exceed TPer Properties – Regular Session
15.    UCT-15 Revert Admin SP using Admin1, with Locking SP in Mfg state 15.    SPF-16 CommonName 15.    ETC-15 Exceed TPer Properties – Control Session
16.    UCT-16 Revert Admin SP using PSID, with Locking SP in Manufactured state 16.    SPF-17 DataStore Table 16.    ETC-16 Overlapping Locking Ranges
17.    SPF-18 Range Crossing Behavior 17.    ETC-17 Invalid Type
18.    SPF-19 Block SID Authentication 18.    ETC-18 RevertSP – GlobalRange Locked
19.    ETC-19 Activate / ATA Security Interaction
20.    ETC-20 StartSession on Inactive Locking SP
21.    ETC-21 StartSession with Incorrect HostChallenge
22.    ETC-22 Multiple Sessions
23.    ETC-23 Data RemovalMechanism – Set Unsupported Value

 

  1. TCG Opal Protocol Test:

接下來驗證其Opal Protocol test是否符合TCG規範TCG Storage Architecture Core Specification, Version 2.01; TCG Storage OPAL Family Test Cases Specification, Version 1.00,利用Opal Protocol Test針對儲存裝置進行functional check,確認回傳值是否符合spec規範。TCG Opal Protocol Test測試項目如下:

TCG Opal Protocol Test Items
a.      OPALv1: b.     OPALv1:
1.        A0: Identify Device 1.        AlignSet_DataStore
2.        A1: Trusted Send/Receive 2.        AlignSet_LBA
3.        A2: Protocol ID = 0 related 3.        AlignSet_MBR
4.        A3: Level 0 Discovery 4.        Authenticate
5.        A4: Synchronous Communication Ptc 5.        Protocol2
6.        A5: ComPacket/Packet/SubPacket 6.        Random
7.        A7: Transaction 7.        Revert_Effect2
8.        A8: Ending Session 8.        StackReset
9.        A9: Empty Atom 9.        TPerInfo_SSC
10.     A10: Properties 10.     TPerReset
11.     A11: Start/SyncSession 11.     VerifyGeometry
12.     A6: Method_invoke/response 12.     RevertSP_Pyrite1_0 (for Pyrite1.00 device only)
13.     A12_Get_Byte_GramChk 13.     DataRemoval
14.     A13_Set_Byte_GramChk 14.     StartSyncSession_SessionTO
15.     A14_Next_AdminSP_GramChk c.      TableInfo:
16.     A15_GetACL_AdminSP_GramChk 1.        C1: Level 0 Discovery contents
17.     A19_RevertSP_GramChk 2.        C2: Properties() contents
18.     D1_ACESet 3.        C3: Get() contents
19.     D2_AuthoritySet 4.        C3_Get_ObjTable_LockSP_All
20.     D3_C_PINSet 5.        C4: Next() contents
21.     D4_LockingSet_RangeStartLength 6.        C5: GetACL() contents
22.     D4_LockingSet_WriteLock d.     Features:
23.     D5: MBRControl.Set 1.        Additional_DS
24.     D6: MBR.Set 2.        PSID
25.     D7: DataStore.Set() 3.        SingleUser
26.     D8: K_AES_*.GenKey 4.        BlockSID
27.     D9: Activate
28.     D10: Revert()/RevertSP
29.     D10_RevertSP_Effect
30.     D11: Power Cycle

這邊舉一個實際案例與大家分享。符合TCG儲存裝置有個「shadow MBR」功能,使用者開啟此裝置時,會先進入一個稱為shadow MBR模擬空間進行pre-boot的身份驗證動作;通過驗證後,才會進入真正的開機程序,與裝置連結。在「UCT-10 Enable MBR Shadowing」這個item中,我們可以看到該裝置因在「subcase 2: Set on ACE_MBRControl_Set_DoneToDOR to include User1 and User8; Set Response: Pass」這個地方無法正常回傳對應值,無法取得認證,故此item便判定為Fail。

除了提供TCG Opal Certification Test & TCG Opal Protocol Test驗證報告以外,百佳泰也可以針對產品無法通過驗證的測項進行結果分析,協助廠商解決並通過驗證。相信透過這兩大項測試層層把關,通過嚴苛考驗的產品能在市面上帶給客戶信任感。