論文の概要: Armored Core of PKI: Remove Signing Keys for CA via Efficient and Trusted Physical Certification
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.15582v5
- Date: Sat, 26 Oct 2024 02:43:09 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-29 16:00:25.001172
- Title: Armored Core of PKI: Remove Signing Keys for CA via Efficient and Trusted Physical Certification
- Title（参考訳）: PKIのArmored Core: 効率的で信頼性の高い物理認証を通じてCAの署名キーを削除する
- Authors: Xiaolin Zhang, Chenghao Chen, Kailun Qin, Yuxuan Wang, Shipei Qu, Tengfei Wang, Chi Zhang, Dawu Gu,
- Abstract要約: 認証操作にPKI(Physically Unclonable Function)を信頼結合した最初のPKIセキュリティ拡張であるArmored Coreを提案する。
CAのデジタル署名キーをなくすことで、鍵の露出を不可能にする。
私たちはArmored Coreを,Let's Encrypt PebbleやCertbotなど,現実世界のPKIシステムに統合しています。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.929562674471821
- License:
- Abstract: The signing key exposure of Certificate Authorities (CAs) remains a critical concern in PKI. These keys can be exposed by carefully designed attacks or operational errors even today. Traditional protections fail to eliminate such risk and one leaked key is enough to compromise the CA. This long-standing dilemma motivates us to consider removing CAs' signing keys and propose Armored Core, the first PKI security extension using the trusted binding of Physically Unclonable Function (PUF) for certificate operations. It makes key exposure impossible by eliminating the digital signing keys in CA. To achieve this, we design a set of PUF-based X.509v3 certificate functions for CAs to generate physically trusted "signatures" without using a digital key. Moreover, we introduce a novel PUF transparency mechanism to effectively monitor the PUF operations in CAs. We integrate Armored Core into real-world PKI systems including Let's Encrypt Pebble and Certbot. We also provide a PUF-embedded RISC-V CPU prototype. The evaluation results show that Armored Core can offer stronger security guarantees through signing key removal and without causing any extra overhead, but improves the overall performance by 11% on storage and 4.9%-73.7% on computation.
- Abstract（参考訳）: Certificate Authorities(CA)の署名キーの公開は、PKIにとって重要な懸念事項である。
これらのキーは、慎重に設計された攻撃や運用上のエラーによって、今日でも公開することができる。
従来の保護はそのようなリスクを排除できず、1つの漏洩鍵はCAを危険にさらすのに十分である。
この長年にわたるジレンマは、CAsの署名キーを削除することを検討する動機となり、証明書操作にPKI(Physically Unclonable Function)の信頼できるバインディングを使用した最初のPKIセキュリティ拡張であるArmored Coreを提案する。
CAのデジタル署名キーをなくすことで、鍵の露出を不可能にする。
これを実現するために、我々は、デジタルキーを使わずに物理的に信頼された「署名」を生成するための、PUFベースのX.509v3証明書関数セットを設計する。
さらに,CAのPUF操作を効果的に監視する新しいPUF透過機構を導入する。
私たちはArmored Coreを,Let's Encrypt PebbleやCertbotなど,現実世界のPKIシステムに統合しています。
また、PUF組み込みRISC-V CPUプロトタイプも提供する。
評価結果によると、Armored Coreは署名キーの削除や追加のオーバーヘッドを発生させることなく、より強力なセキュリティ保証を提供することができるが、全体的なパフォーマンスはストレージで11%、計算で4.9%-73.7%向上している。
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