¿Cómo se “agita” la entropía en el TPM de Microsoft?

Los RNG miden la aleatoriedad verdadera, pero deben "blanquear" su salida usando un PRNG. El PRNG tiene un estado interno (se inicializa durante la siembra y se muta después de que se genera cada nuevo lote de datos) de un tamaño fijo, por ejemplo, de 256 bits. El RNG también mantiene un contador de cuánta entropía representa ese estado en realidad. Cada vez que lee N bits del "pool", sale del PRNG y el contador de entropía disminuye. (Si no queda ninguno, la llamada se bloquea hasta que la cantidad solicitada esté allí). Cada vez que se produce un nuevo lote de verdadera aleatoriedad, se acumula en el estado de PRNG, y el contador de entropía aumenta en la cantidad de bits de entropía que lote de aleatoriedad representa. (Esto suele ser una estimación conservadora.)

En este contexto, "agitar" significa agregar un nuevo valor al estado PRNG sin aumentar el contador de entropía. Esto no es un riesgo de seguridad, porque el RNG no confía en que esto representa la entropía adicional real. OTOH, si su RNG es pobre y está entregando menos entropía de lo que se supone, "protegerlo" de otra parte lo protegerá.

Yo mismo estoy confuso acerca de cómo Microsoft reúne la entropía para el cifrado, pero puedo responder la última parte de su pregunta. La entropía es esencialmente datos "aleatorios" utilizados por los algoritmos de cifrado. Digo "aleatorio" porque las computadoras convencionales no tienen forma de generar datos verdaderamente aleatorios, por lo que dependen de otros métodos. Por ejemplo, el kernel de Linux se basa en cosas como el movimiento del mouse y los tiempos del teclado para generar 4096 bytes de datos pseudoaleatorios en / dev / random (deja que comience la guerra de llamas aleatoria contra urandom).

La aleatoriedad de los datos afecta directamente la fuerza del cifrado. Por ejemplo, en los parches de una vez, cada letra en un mensaje se desplaza en una cantidad aleatoria de espacios, según lo determine el parche. Si un atacante puede predecir los datos "aleatorios", puede decodificar la clave.

Ahora, en cuanto a por qué alguien querría mejorar la entropía en el búfer, esencialmente tiene que ver con esta preocupación. El cifrado seguro se basa en la aleatoriedad. Si un usuario no cree que el grupo de entropía de Microsoft sea lo suficientemente aleatorio para sus propósitos, podría decir que instale un contador Geiger en un isótopo radioactivo y confíe en la mecánica cuántica para proporcionar datos verdaderamente aleatorios.

¿Esto es una exageración? sí. Pero la capacidad subyacente para agregar entropía es grande. Por ejemplo, un servidor de Linux puede no tener muchos clics de ratón o eventos de teclado, por lo que un desarrollador tendría que construir sus propias fuentes de entropía. Supongo que el concepto es similar con los productos de Microsoft.

En cuanto a lo que significa "agitar" significa exactamente que no estoy seguro. Podría significar usar un algoritmo hash para crear un grupo más grande de datos, o podría significar XORing bytes de su entropía con las fuentes existentes de Microsoft.