TPM(Trusted Platform Module)

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1. TPM이란?

TPM(Trusted Platform Module)은 국제 표준 기반의 보안 하드웨어 칩으로, 컴퓨터나 디지털 장비 내에서 암호화 키를 안전하게 생성하고 저장하며, 플랫폼 무결성 검증 및 보안 기능을 수행하기 위한 장치입니다.

TPM은 주로 메인보드에 납땜되어 있거나, TPM 소켓을 통해 장착되며, 운영체제나 응용 프로그램과 연동하여 보안 부팅, 디스크 암호화(BitLocker), 사용자 인증 등 다양한 보안 기능을 강화합니다.

2. TPM의 주요 기능

기능설명
암호화 키 생성 및 저장RSA, ECC 등의 키를 TPM 내부에서 생성 및 저장. 외부 접근이 불가능하여 안전함
디지털 서명TPM에 저장된 개인 키로 디지털 서명을 수행
무결성 검증부팅 시 BIOS, 펌웨어, OS의 무결성을 검증 (Secure Boot, Measured Boot)
BitLocker 지원TPM과 연동된 디스크 암호화를 통해 하드디스크 보호
플랫폼 인증TPM에 저장된 인증정보(PCR 값 등)를 기반으로 신뢰할 수 있는 상태 검증
암호화 연산 가속일부 TPM은 암호화 연산을 하드웨어 수준에서 처리하여 속도 향상

3. TPM의 구조 및 구성도

아래는 TPM의 기본 구성도입니다.

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|              TPM 칩 구성               |
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|  - 암호화 엔진 (RSA/ECC, SHA 등)       |
|  - 키 생성기 (Key Generator)          |
|  - PCR(Platform Configuration Register)|
|  - NV 메모리 (비휘발성 저장소)        |
|  - 랜덤 번호 생성기 (RNG)             |
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4. TPM의 장점

  1. 하드웨어 기반 보안: 일반적인 소프트웨어 암호화보다 더 높은 보안성
  2. OS 수준과 독립적인 키 보관: 운영체제가 해킹되어도 TPM 내의 키는 안전
  3. 보안 부팅 지원: BIOS부터 OS까지의 무결성 검사 가능
  4. 비인가 복제 방지: TPM 내의 개인 키는 외부 추출이 불가능함
  5. 디지털 인증 및 서명 기능 제공

5. TPM의 단점

  1. 물리적 칩이 필요: TPM이 없는 장비에서는 기능 사용 불가
  2. TPM 분실 시 복구 어려움: TPM에 저장된 키 없이 데이터 복구 불가(BitLocker의 경우)
  3. 호환성 이슈: 구형 장비에서는 TPM 2.0을 지원하지 않음
  4. 취약점 가능성: 펌웨어나 물리적 공격에 의한 보안 취약점도 존재함

6. TPM 사용 사례

분야사용 예시
Windows 보안BitLocker, Hello for Business, Secure Boot
인증서 기반 로그인TPM에 저장된 인증서로 자동 로그인 구현
IoT 보안기기 인증 및 펌웨어 무결성 확인
서버 플랫폼 보안하드웨어 루트 오브 트러스트 구현
엔터프라이즈 보안 솔루션VPN, SSO, EDR 솔루션과 연계 사용

7. 최종 정리

TPM은 오늘날 디지털 보안에서 필수적인 하드웨어 보안 요소로 자리잡고 있습니다. Windows 11이 설치 요건으로 TPM 2.0을 요구하면서 일반 사용자들에게도 그 존재가 알려졌지만, 기업 환경에서는 이미 수년 전부터 무결성 검증과 디스크 암호화 등의 핵심 역할을 수행해왔습니다.

보안을 강화하고자 하는 모든 환경에서 TPM의 도입은 매우 효과적이며, 특히 암호화 키와 인증 정보 보호가 중요한 환경에서는 선택이 아닌 필수입니다.

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