TPM

• Trusted Platform Module，国际标准的安全加密处理器，专用微处理器，用于在硬件中集成加密密钥
• 用途：secure boot、密钥存储、随机数生成、磁盘加密解锁、attestation
• TPM 2.0 和 TPM 1.2 是两套不同规范，软件栈也不同；本文只涉及 TPM 2.0
  • TPM 2.0 需要 UEFI 启动；BIOS/Legacy 启动只能使用 TPM 1.2
  • 部分芯片可通过固件升级在 2.0/1.2 间切换，升级次数有限
• 参考
  • Trusted Platform Module - ArchWiki
  • Trusted Computing Group: TPM
  • tpm2-software community
  • tpm2-tools docs

检查支持复制章节链接

# 查看内核日志
journalctl -k --grep=tpm

# 查看版本/描述
cat /sys/class/tpm/tpm0/device/description
cat /sys/class/tpm/tpm0/tpm_version_major

# systemd 检测 TPM 2.0 及所需软件依赖
systemd-analyze has-tpm2

• 设备节点
  • /dev/tpm0 - 直接访问，同一时间只允许一个客户端
  • /dev/tpmrm0 - 内核管理访问（resource manager），推荐
  • tpm2-abrmd - 用户态 resource manager daemon，目前不再推荐
• 用户态工具
  • tpm2-tools（Intel）
  • ibm-tss（IBM）

用途复制章节链接

• LUKS 加密
  • 将密钥存储在 TPM 中，只有 TPM 存在且满足特定条件（如固件完整性、Secure Boot 状态）才能解锁
  • systemd-cryptenroll、Clevis 支持将 LUKS 卷绑定到 TPM 中的密钥
  • systemd-cryptenroll 还支持绑定到签名策略而不是静态 PCR 值

  • 整机被盗时，若仅依赖 TPM 自动解锁，数据保护退化为用户密码等基本措施；建议额外设置 TPM pin，或对用户数据单独加密（如 fscrypt、systemd-homed）。TPM pin 方式本身会增加冷启动攻击（cold boot attack）的风险。

• SSH
  • ssh-tpm-agent - ssh-agent 兼容，密钥存储在 TPM 中
  • tpm2-pkcs11 - PKCS#11 接口
• systemd-creds - 使用 TPM 安全存储/读取 systemd unit 的 credential
• GnuPG 2.3+ 支持将兼容密钥迁移到 TPM 中
• OpenSSL
  • tpm2-openssl - OpenSSL Provider
  • tpm2-tss-engine - OpenSSL Engine

PCR（Platform Configuration Register）复制章节链接

• 将密钥解封（unseal）绑定到特定软件版本/系统状态的哈希值上；只有度量值匹配时才能访问被 seal 的密钥
• 用于启动前后硬件/软件完整性校验，防范 Evil Maid 攻击
• 定义来源：TCG PC Client Specific Platform Firmware Profile Specification；Linux 组件的编号分配见 Linux TPM PCR Registry

• PCR8-16 的具体用途由操作系统定义，不同 Linux 发行版/Windows 可能不同
• Windows BitLocker 使用 PCR8-11（Legacy）或 PCR11-14（UEFI）

# 查看当前 PCR 值
systemd-analyze pcrs

# 查看 TPM 可变属性，例如 pin 最大错误次数
tpm2_getcap properties-variable | grep MAX_AUTH_FAIL