Extensiones de dominio de confianza

Intel Trust Domain Extensions ( Intel TDX ) es una tecnología a nivel de CPU propuesta por Intel en mayo de 2021 para implementar un entorno de ejecución confiable en el que las máquinas virtuales (denominadas "Dominios de Confianza" o TD) están aisladas por hardware del Monitor de Máquina Virtual (VMM), el hipervisor y otro software del host. Este aislamiento por hardware tiene como objetivo evitar que agentes maliciosos con acceso administrativo o físico al host de la máquina virtual comprometan la confidencialidad e integridad de la máquina virtual TD. Intel TDX también admite una función de atestación remota que permite a los usuarios determinar que un sistema remoto tiene habilitadas las protecciones de Intel TDX antes de enviarle datos confidenciales. ^{[ 1 ]}

Intel TDX es particularmente útil para los proveedores de servicios en la nube, ya que aumenta el aislamiento de las máquinas virtuales de los clientes y proporciona un mayor nivel de garantía de que el proveedor de la nube no puede acceder a los datos del cliente. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

Intel TDX fue descrito en la patente estadounidense número 20210141658A1, la cual está pendiente de aprobación. ^{[ 6 ]}

Intel TDX consta de múltiples componentes, incluidas extensiones de la arquitectura del conjunto de instrucciones (ISA) de Virtual Machine Extensions (VMX) , una tecnología para el cifrado de memoria y un nuevo modo de operación de la CPU llamado SEAM ("Modo de arbitraje seguro"), que aloja el módulo Intel TDX. ^{[ 7 ]}

Intel TDX define dos clases de memoria: memoria compartida y memoria privada. La memoria compartida está diseñada para comunicarse con el host TD y puede recibir algunas protecciones de Intel TDX. La memoria privada recibe todas las protecciones de confidencialidad e integridad de Intel TDX.

Intel TDX implementa la protección de memoria cifrando la memoria del TD con una clave AES-XTS de 128 bits por TD. Para evitar la filtración de texto cifrado, el acceso a la memoria se limita al modo SEAM y el acceso directo a la memoria no está disponible. Si las protecciones de integridad de memoria están habilitadas, se genera un MAC usando SHA-3-256 para la memoria privada y, si la validación del MAC falla, la máquina virtual del TD se termina. Los registros de la máquina virtual del TD también se mantienen confidenciales almacenándolos en un estado de guardado por TD y borrándolos cuando el TD devuelve el control al VMM. ^{[ 1 ] [ 8 ]}

Intel TDX proporciona aislamiento de hardware de las máquinas virtuales TD al gestionar toda la comunicación entre el VMM y el TD a través del módulo Intel TDX e impedir que el VMM acceda a los datos del TD. El VMM se comunica con el módulo Intel TDX mediante nuevas SEAMCALLinstrucciones SEAMRETde CPU . SEAMCALL es utilizado por el VMM para invocar al módulo Intel TDX para crear, eliminar o ejecutar un TD. SEAMRET es utilizado por el módulo Intel TDX para devolver la ejecución al VMM. ^{[ 1 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]}

AMD también tiene una capa de aislamiento de hardware similar, llamada Secure Encrypted Virtualization - Encrypted State (SEV-ES), para permitir que los dominios de confianza interactúen con las máquinas virtuales. ^{[ 12 ]}

La función de atestación remota de Intel TDX se basa en la tecnología Intel SGX para permitir que alguien determine que un TD remoto tiene habilitadas las protecciones de Intel TDX antes de enviarle datos confidenciales. El informe de atestación remota puede ser generado por el módulo Intel TDX llamando a la instrucción SEAMREPORT. La instrucción SEAMREPORT genera una estructura "Report" firmada por MAC que incluye información como los números de versión de los componentes de Intel TDX. El VMM usaría entonces los enclaves de Intel SGX para convertir esa estructura "Report" en una "Quote" verificable remotamente, que enviaría al sistema que solicita la atestación. ^{[ 1 ]}

Intel TDX se introdujo con algunas SKU especiales de procesadores Intel Xeon Scalable de cuarta generación (nombre en clave Sapphire Rapids ) y está ampliamente disponible con todos los procesadores Intel Xeon desde los procesadores Intel Xeon Scalable de quinta generación (nombre en clave Emerald Rapids ). ^{[ 13 ]}

Los primeros parches para dar soporte a la tecnología Intel TDX en el kernel de Linux se publicaron en la lista de correo del kernel de Linux alrededor de junio de 2021, ^{[ 14 ]} se fusionaron el 24 de mayo de 2022 y se incluyeron en la versión principal del kernel de Linux 5.19. ^{[ 15 ]}

Microsoft Azure ha anunciado que, a partir del 24 de abril de 2023, sus nuevas máquinas virtuales de las series DCesv5 y ECesv5 admitirán Intel TDX. ^{[ 16 ]} También han publicado información sobre cómo usar Intel TDX como parte de la certificación de Microsoft Azure. ^{[ 17 ]}

Intel TDX es algo similar a Intel SGX , ya que ambos son implementaciones de entornos de ejecución confiables . Sin embargo, son significativamente diferentes en el alcance de las protecciones y en que Intel SGX requiere que las aplicaciones se reescriban para admitir Intel SGX, mientras que Intel TDX solo requiere compatibilidad a nivel de hardware y sistema operativo. ^{[ 18 ]} En el host VMM, Intel TDX implica el uso de enclaves SGX para habilitar la compatibilidad con la atestación remota. Además, incluso un sistema operativo que no admite ejecutarse como una máquina virtual TD puede protegerse al iniciarse como una máquina virtual anidada dentro de una máquina virtual TD. ^{[ 1 ]}