Ein Trusted Platform Module (TPM) ist ein spezieller Sicherheitschip oder eine Firmware-Komponente, die kryptografische Schlüssel sicher erzeugt und speichert und Messwerte des Bootvorgangs aufzeichnet.
Wie ein TPM funktioniert
Das TPM wird von der Trusted Computing Group spezifiziert und ist als ISO/IEC 11889 standardisiert. Es existiert als eigener Chip auf der Hauptplatine, als Firmware in der sicheren Umgebung des Prozessors (fTPM, Intel PTT) oder direkt in die CPU integriert wie Microsoft Pluton. Die wichtigsten Funktionen:
- Schlüsselschutz – Schlüssel entstehen im TPM, und ihre privaten Teile verlassen es nie im Klartext.
- Measured Boot – UEFI-Firmware, Bootloader und Kernel werden als Hashwerte in Platform Configuration Registers (PCRs) festgehalten.
- Sealing – ein Geheimnis wird nur freigegeben, wenn die PCRs die erwartete, unveränderte Bootkette zeigen.
- Attestierung – das Gerät kann seinen Bootzustand gegenüber einem entfernten Server nachweisen.
- ein Hardware-Zufallszahlengenerator und Schutz gegen das Erraten von PINs.
Warum das TPM wichtig ist
Das TPM ist Vertrauensanker vieler Sicherheitsfunktionen: Die Festplattenverschlüsselung BitLocker legt ihren Schlüssel darin ab, Windows Hello schützt damit Anmeldedaten, und Unternehmen nutzen es für Integritätsprüfungen von Geräten. Microsoft hat TPM 2.0 zur Voraussetzung für Windows 11 gemacht. Weil es frühen Bootcode misst, hilft es, Bootkits und Manipulationen an der Firmware zu erkennen.
Unverwundbar ist das TPM nicht. Die Lücke ROCA (2017) in der RSA-Schlüsselerzeugung von Infineon lieferte faktorisierbare Schlüssel, TPM-Fail (2019) gewann Schlüssel über zeitbasierte Seitenkanalangriffe zurück, und Forschende haben wiederholt BitLocker-Schlüssel auf dem Bus zwischen separatem TPM und CPU mitgeschnitten – bei Laptops ohne Pre-Boot-PIN.
Best Practices
- TPM-Firmware zusammen mit BIOS/UEFI aktuell halten.
- Bei Laptops mit sensiblen Daten das TPM mit einer Pre-Boot-PIN kombinieren.
- Attestierung in Compliance-Richtlinien für Geräte nutzen.
