信頼できるコンピューティング

承認キーは、製造時にチップ上でランダムに生成され、変更できない 2048 ビットのRSA公開鍵と秘密鍵のペアです。秘密鍵はチップから決して外に出ることはなく、公開鍵は、TPM_TakeOwnership コマンドの実行時などにチップに送信される機密データの認証と暗号化に使用されます。^{[ 16 ]}

このキーは、安全なトランザクションの実行を可能にするために使用されます。すべてのトラステッド・プラットフォーム・モジュール（TPM）は、トラステッド・コンピューティング・グループ（TCG）が作成した特定のプロトコル（直接匿名認証プロトコル）を使用して乱数に署名できることが求められます（所有者が、自分が真正な信頼できるコンピュータを所有していることを示すため）。これにより、TCG標準への準拠が保証され、その身元が証明されます。このため、信頼できない承認キー（例えば、自己生成キー）を持つソフトウェアTPMエミュレータが、信頼できるエンティティとの安全なトランザクションを開始することは不可能になります。TPMは、ハードウェア解析によるこのキーの抽出を困難にするように設計されるべきですが、耐タンパー性は必須要件ではありません。

メモリカーテンリングは、一般的なメモリ保護技術を拡張し、暗号鍵など、メモリ内の機密性の高い領域を完全に隔離する技術です。オペレーティングシステムでさえ、カーテンリングされたメモリには完全にアクセスできません。具体的な実装方法はベンダーによって異なります。

密封ストレージは、使用されているソフトウェアやハードウェアを含むプラットフォーム構成情報にデータを紐付けることで、個人情報を保護します。つまり、データは特定のソフトウェアとハ​​ードウェアの組み合わせにのみ公開されます。密封ストレージは、DRMの強制に使用できます。たとえば、再生ライセンスを取得していない曲をコンピュータに保存しているユーザーは、その曲を再生できません。現在、ユーザーは曲を見つけて聴き、他の人に送信したり、任意のソフトウェアで再生したり、バックアップしたり（場合によっては、回避ソフトウェアを使用して復号化することもできます）できます。あるいは、ユーザーはソフトウェアを使用してオペレーティングシステムのDRMルーチンを変更し、たとえば一時的なライセンスを取得した後に曲のデータを漏洩させることもできます。密封ストレージを使用すると、曲は信頼できるプラットフォームモジュールに紐付けられたキーを使用して安全に暗号化されるため、コンピュータ上の変更されていない、改ざんされていない音楽プレーヤーのみが再生できます。このDRMアーキテクチャでは、楽曲の販売元から明示的な許可を得ない限り、ユーザーが新しいコンピュータを購入したり、現在使用しているコンピュータの一部をアップグレードしたりした後でも、楽曲を聴くことができなくなる可能性がある。

リモート認証により、ユーザーのコンピュータへの変更を権限のある当事者が検出できます。たとえば、ソフトウェア会社は、商用デジタル著作権制限を回避するためにユーザーがソフトウェアを変更するなど、ソフトウェアへの不正な変更を特定できます。これは、ハードウェアが現在実行中のソフトウェアを示す証明書を生成することによって機能します。コンピュータは、変更されていないソフトウェアが現在実行されていることを示すために、この証明書をリモートの当事者に提示できます。Intel ^{[ 17 ]} RISC-V ^{[ 18 ]}およびARM ^{[ 19 ]など、さまざまなコンピュータアーキテクチャ向けに多数のリモート認証スキームが提案されています。}

リモート認証は通常、公開鍵暗号化と組み合わせて使用​​されるため、送信された情報は認証を要求したプログラムのみが読み取ることができ、盗聴者には読み取れません。

再び楽曲の例を挙げると、ユーザーの音楽プレーヤーソフトウェアは楽曲を他のマシンに送信できますが、それはそれらのマシンが正規版の音楽プレーヤーソフトウェアを実行していることを証明できる場合に限られます。他の技術と組み合わせることで、音楽の経路はより制限されます。暗号化されたI/Oは、オーディオサブシステムに送信される際にユーザーが録音することを防止し、メモリロックは、処理中に通常のディスクファイルにダンプされることを防止し、密封ストレージはハードドライブに保存された楽曲への不正アクセスを制限し、リモート認証は、他のコンピュータで使用されている場合でも、不正なソフトウェアが楽曲にアクセスすることを防止します。認証応答者のプライバシーを保護するために、グループ署名方式を使用して個々の署名者の身元が明らかにならないようにする、直接匿名認証が解決策として提案されています。

プロセッサの L1 キャッシュが空であるかどうか (たとえば、PoSpace ルーチンをキャッシュ ミスなしで評価するのに十分なスペースがあるかどうか) または追い出されにくいルーチンが含まれているかどうかを判断することにより、スペース証明 (PoS) をマルウェア検出に使用することが提案されている。^{[ 20 ] [ 21 ]}

トラステッド・コンピューティングによって、企業は回避が非常に困難ではあるものの、不可能ではないデジタル著作権管理（DRM）システムを構築できるようになる。例えば、音楽ファイルのダウンロードを考えてみよう。密封ストレージを使用することで、ユーザーが許可されていないプレーヤーやコンピューターでファイルを開くことを防ぐことができる。リモート認証を使用することで、レコード会社のルールを遵守する音楽プレーヤーのみが再生を許可されるようにできる。音楽はカーテンメモリから再生されるため、再生中にユーザーがファイルを無制限にコピーすることはできず、セキュアI/Oによってサウンドシステムに送信されるデータの傍受も防げる。このようなシステムを回避するには、コンピューターのハードウェアを操作するか、録音機器やマイクを使用してアナログ信号（つまり劣化信号）を傍受するか、システムのセキュリティを破る必要がある。

この技術によって、インターネットを介したソフトウェア（サービス）利用のための新たなビジネスモデルが促進される可能性がある。DRMシステムを強化することで、特定の期間にプログラムをレンタルするモデルや、「従量課金制」モデルに基づくビジネスモデルを構築できるだろう。例えば、一定回数再生すると使用できなくなる音楽ファイルをダウンロードしたり、一定期間のみ使用できる音楽ファイルを作成したりすることが可能になる。

トラステッドコンピューティングは、オンラインゲームでの不正行為対策に利用できる。一部のプレイヤーは、ゲームで不当な優位性を得るためにゲームのコピーを改変する。リモート認証、セキュアI/O、メモリカーテンリングを使用することで、サーバーに接続しているすべてのプレイヤーが改変されていないソフトウェアのコピーを実行していることを確認できる。^{[ 25 ]}

トラステッドコンピューティングは、グリッドコンピューティングシステムの参加者が、偽造ではなく、主張する計算結果を返していることを保証するために使用できます。これにより、悪意のあるホストが望む結論を得るために結果を損なわないようにするための高価な冗長な計算なしに、大規模なシミュレーション（たとえば気候シミュレーション）を実行できます。^{[ 26 ]}

トラステッド・コンピューティングの初期の動機の一つは、メディア企業やソフトウェア企業が、ユーザーが明示的な許可なく著作権で保護されている可能性のあるファイルやプライベートなファイルを自由に共有したり使用したりすることを防ぐため、より厳格なDRM技術を求めていたことでした。例えば、バンドから音楽ファイルをダウンロードする場合、バンドのレコード会社は、バンドの音楽の使用方法に関するルールを定めることができます。例えば、追加料金なしでは1日に3回までしか再生できないようにする、といったルールです。また、リモート認証を使用して、ルールを適用する音楽プレーヤーにのみ音楽を送信することもできます。密封ストレージを使用すれば、制限を適用しない別のプレーヤーでファイルを開くことを防ぐことができます。メモリカーテンリングを使用すれば、再生中にユーザーがファイルを無制限にコピーすることを防ぐことができ、セキュア出力を使用すれば、サウンドシステムに送信される内容をキャプチャすることを防ぐことができます。

競合するプログラムに切り替えたいユーザーは、情報が古いプログラムに「ロック」されているため、新しいプログラムで古いデータを読み取ることができないことに気づくかもしれません。また、ソフトウェアによって明示的に許可されている場合を除き、ユーザーが自分のデータを読み取ったり変更したりすることもできなくなる可能性があります。

多くの国の法律では、著作権を所有していないデータ（テキスト、画像、その他のメディアを含む）に関して、ユーザーに一定の権利を認めており、多くの場合、公正使用や公共の利益といった項目で規定されています。管轄区域によっては、内部告発、法廷での証拠提出、引用やその他の小規模な使用、所有メディアのバックアップ、所有する資料を他の所有デバイスやシステムで個人的に使用するためのコピー作成といった問題が含まれる場合があります。トラステッドコンピューティングに内在する手順は、実際にはユーザーがこれらの法的権利を行使することを妨げる効果があります。^{[ 3 ]}

外部検証や許可が必要なサービス（例えば、再生や使用の許可を確認するためにベンダーとの接続が必要な音楽ファイルやゲームなど）は、サービスが停止されたり、更新されなくなったりするリスクがあります。音楽やビデオメディアを購入したユーザーが、ベンダーのポリシーやサービスの停止^{[ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]}、あるいはサーバーへのアクセス不能^{[ 32 ]}により、突然視聴や聴取ができなくなったという事例が既に多数発生しており、補償がない場合もあります^{[ 33 ]} 。また、ベンダーが今後サービスの提供を拒否する場合もあり、購入したコンテンツは、現在使用している（そしてますます陳腐化していく）ハードウェア（それが使える限り）でのみ使用可能で、将来購入するハードウェアでは使用できなくなります^{[ 29 ] 。}

トラステッドコンピューティングに反対する人々の中には、「所有者による上書き」を提唱する者もいる。これは、物理的にその場にいることが確認された所有者が、コンピュータに制限を回避させ、セキュアなI/Oパスを使用できるようにするというものだ。このような上書きによって、ユーザーの指定に基づいてリモート認証が可能になり、例えば、別のブラウザが使用されている場合でも、Internet Explorerが実行されていることを示す証明書を作成できるようになる。リモート認証は、ソフトウェアの変更を防止するのではなく、所有者の許可なくソフトウェアが変更されたことを示すものとなる。

Trusted Computing Groupのメンバーは、所有者によるオーバーライドの実装を拒否しています。^{[ 34 ]} Trusted Computing の支持者は、リモート証明は所有者によって偽造される可能性があるため、所有者によるオーバーライドは他のコンピュータへの信頼を損なうと考えています。所有者によるオーバーライドは、マシンの所有者にセキュリティと強制のメリットをもたらしますが、所有者が自分のコンピュータのルールや制限を放棄する可能性があるため、他のコンピュータを信頼することはできません。このシナリオでは、データが日記、DRM 音楽ファイル、共同プロジェクトなど、誰かのコンピュータに送信されると、その人がそのデータのコピーに対して自分のコンピュータがどのようなセキュリティを適用するかを制御します。これは、DRM の強制、オンライン ゲームでの不正行為の制御、グリッド コンピューティングのリモート計算の証明など、Trusted Computing のアプリケーションを損なう可能性があります。

トラステッドコンピューティングに対応したコンピュータは、自身の身元を独自に証明できるため、ベンダーや、この証明機能を利用できるその他の関係者は、TC対応ソフトウェアのユーザーの身元を高い確度で特定することが可能になります。

このような機能は、ユーザーが自発的に、間接的に、あるいは一見無害に見える多くのデータから推測することによって、ユーザー識別情報を提供する可能性が十分にあることを前提としています（例えば、AOLの検索記録漏洩事件^{[ 35 ]}の簡単な調査で明らかになったように、検索記録など）。情報を取得して関連付ける一般的な方法の1つは、ユーザーが購入直後にコンピュータを登録する場合です。もう1つの一般的な方法は、ユーザーがベンダーの関連会社のウェブサイトに識別情報を提供する場合です。

TCの支持者は、遠隔認証機能によってオンラインでの購入やクレジット取引のセキュリティが向上する可能性があると指摘する一方で、これによりコンピュータ利用者はインターネット利用時の匿名性に対する期待を失う可能性があるとしている。

批評家たちは、これは政治的な言論の自由、ジャーナリストが匿名情報源を利用する能力、内部告発、政治ブログ、その他国民が匿名性によって報復から保護される必要がある分野に萎縮効果をもたらす可能性があると指摘している。

TPM仕様では、匿名性の要件に対応するための機能と推奨実装が提供されています。第三者のプライバシー認証局（PCA）を使用することで、コンピュータを識別する情報を信頼できる第三者が保持することができます。さらに、 TPM v1.2で導入された直接匿名認証（DAA）を使用することで、クライアントは個人を特定できる情報やマシン情報を一切開示することなく認証を実行できます。

信頼できるステータスを取得するために TTP に提供しなければならないデータの種類は現時点では完全には明確ではありませんが、TCG 自身も「アテステーションはプライバシーに重大な影響を与える重要な TPM 機能である」と認めています。^{[ 36 ]}ただし、ユーザー コンピュータに関する静的情報と動的情報の両方 (Ekpubkey) が TTP (v1.1b) に提供される可能性があることは明らかですが、^{[ 37 ]} v1.2 の下で「検証者」に提供されるデータは明確ではありません。静的情報は、プラットフォームの承認者、モデル、TPM の詳細、およびプラットフォーム (PC) が TCG 仕様に準拠していることを一意に識別します。動的情報は、コンピュータ上で実行されているソフトウェアとして説明されています。^{[ 37 ]} Windows のようなプログラムがユーザー名で登録されている場合、これはユーザーを一意に識別します。この新しいテクノロジーによって、プライバシーを侵害する機能の別の側面も導入される可能性があります。プログラムの使用頻度が TTP に提供される情報になる可能性があります。例外的な、しかし現実的な状況として、ユーザーがインターネット上でポルノ映画を購入する場合、購入者は現在、プロバイダーにクレジットカード情報を提供する必要があり、それによって身元が特定されるリスクを負う可能性があることを受け入れなければなりません。新しいテクノロジーでは、購入者は、自分がそのポルノ映画を1000回視聴したことを誰かに知られるリスクも負う可能性があります。これは、プライバシー侵害の可能性に新たな側面を加えるものです。TTP/検証者に提供されるデータの規模は現時点では正確には分かっておらず、このテクノロジーが実装され使用されるようになって初めて、送信されるデータの正確な性質と量を評価できるようになります。

Trusted Computing は、異なるトラステッド ソフトウェア スタック間の相互運用性を可能にするために、すべてのソフトウェアおよびハードウェア ベンダーがTrusted Computing Groupが公開した技術仕様に従うことを要求しています。しかし、少なくとも 2006 年半ば以降、TrouSerS トラステッド ソフトウェア スタック ( IBMがオープンソース ソフトウェアとして公開) とHewlett-Packardのスタックの間には相互運用性の問題が発生しています。^{[ 38 ]}もう一つの問題は、技術仕様がまだ変更されているため、トラステッド スタックの標準実装がどれであるかが不明であることです。

信頼できるコンピューティングが、小規模な業界グループ以外の企業が作成したソフトウェアをユーザーが実行できないようにしたり、実行を思いとどまらせたりするために利用される可能性があるという懸念が表明されている。 マイクロソフトは、 Palladiumソフトウェアアーキテクチャをめぐって多くの批判を受けており、「マイクロソフトのPalladiumほど恐怖と不安を掻き立てたベーパーウェアはほとんどない」「Palladiumはサイバースペースを乗っ取るための陰謀だ」「Palladiumはビル・ゲイツが個人的に承認していないソフトウェアの実行を阻止するだろう」といったコメントが出ている。^{[ 39 ]} 信頼できるコンピューティングが競争を排除するために利用されるという懸念は、消費者が製品のバンドル販売によって製品価格を隠蔽したり、反競争的行為を行ったりすることに懸念を抱いているという、より広範な枠組みの中に存在する。^{[ 5 ]}信頼できるコンピューティングは、独立系およびオープンソースのソフトウェア開発者 にとって有害または問題のあるものとみなされている。 ^{[ 40 ]}

広く使われている公開鍵暗号方式では、鍵の作成はローカルコンピュータで行え、作成者は誰が鍵にアクセスできるかを完全に制御でき、結果として自身のセキュリティ ポリシーも制御できます。^{[ 41 ]} 提案されている暗号化/復号化チップの中には、製造時に秘密鍵/公開鍵がハードウェアに永久的に組み込まれているものもあり、^{[ 42 ]}ハードウェアメーカーは、その証拠を残さずに鍵を記録する機会を得ることができます。この鍵があれば、その鍵で暗号化されたデータにアクセスしたり、その鍵で認証したりすることが可能になります。^{[ 43 ]} プラットフォームは認証済みソフトウェアで動作するように手順を踏む必要があるため、メーカーがこの鍵のコピーを政府やソフトウェアメーカーに提供するのは簡単です。

したがって、TPM または信頼できるコンピュータによって認証または暗号化されたものを信頼するには、エンド ユーザーは、チップを製造した会社、チップを設計した会社、チップ用のソフトウェアを作成することを許可された会社、およびそれらの会社がプロセス全体を侵害しない能力と関心を持っていることを信頼する必要があります。^{[ 44 ]} この信頼の連鎖を破るセキュリティ侵害は、SIM カード製造会社のGemaltoで発生しました。2010 年に、米国と英国のスパイが侵入し、携帯電話の通話のセキュリティが侵害されました。^{[ 45 ]}

ハードウェアメーカーとソフトウェア開発者が信頼できるコンピューティング標準を適切に実装していると信頼できることも重要です。不適切な実装はユーザーには隠蔽される可能性があり、ユーザーが欠陥に気づかないままシステム全体の整合性が損なわれる可能性があります。^{[ 46 ]}