Confidential Computing.

コンフィデンシャルコンピューティングは、データ保護における最後のギャップ「使用中の暗号化」を埋めます。ワークロードは TEE(CPU によって強制されるエンクレーブで、そのメモリは暗号化され完全性も検証される)内で実行されるため、ハイパーバイザー・ホスト OS・特権を持つクラウド管理者のいずれも平文を読み取れません。ここで要となるのが リモートアテステーション です。クライアントはデータや鍵を送る前に、エンクレーブ内で動作している正確なコードの計測値とマイクロコードのバージョンを記述した、ハードウェア署名付きのクォートを検証します。この概念は、2019 年に Linux Foundation の下で発足した Confidential Computing Consortium によって統括されています。ハードウェア基盤には、Intel SGX、Intel TDX、AMD SEV-SNP、Arm CCA、AWS Nitro Enclaves、Azure Confidential VMs、Google Confidential Computing などがあります。

TEE は万能薬ではなく、その歴史はサイドチャネルがメモリ暗号化を迂回することを思い起こさせます。Foreshadow / L1TF(CVE-2018-3615、2018 年) は投機的実行を利用して SGX エンクレーブの秘密情報を L1 キャッシュから読み出し、マイクロコードと OS のパッチが提供されるまでアテステーションを無力化しました。Plundervolt(CVE-2019-11157、2019 年) はその逆を突きました。CPU の電圧を動的に下げる(undervolt)ことで SGX 保護下の計算にフォールトを注入し、乗算や RSA/AES 演算を破損させて鍵を漏洩させたのです。したがって堅牢な設計では、コンフィデンシャルコンピューティングを最小権限、パッチ適用済みマイクロコード、最小限のエンクレーブコード、短命なアテステーション済み鍵と組み合わせます。

flowchart TD
  W[TEE へデプロイされたワークロード] --> M[CPU がコードとマイクロコードを計測]
  M --> Q[ハードウェアがアテステーションクォートに署名]
  Q --> V{クライアントがクォートを検証}
  V -->|信頼できる| REL[鍵とデータをエンクレーブへ提供]
  V -->|不一致| DENY[秘密情報の提供を拒否]
  REL --> ENC[暗号化かつ完全性検証されたエンクレーブメモリ]
  ENC --> P[平文を処理: ホストや運用者からは不可視]