仮想マシンのための「仮想TPM」――仮想化ベースのセキュリティ（その2）：vNextに備えよ！ 次期Windows Serverのココに注目（35）

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Host Guardian Serviceの仮想マシン保護にも使われる仮想TPM

　「仮想化ベースのセキュリティ（Virtualization-Based Security：VBS）」は、Windows Server 2016、Windows 10 EnterpriseおよびEducationでサポートされる新しいセキュリティ機能です。仮想化ベースのセキュリティはHyper-Vを利用した分離環境を利用して、前回説明した「デバイスガード（Device Guard）」と「資格情報ガード（Credential Guard）」、そして今回説明する「仮想TPM（Virtual Trusted Platform Module：Virtual TPM）」という機能を提供します。

• 物理マシンとユーザーのための「デバイスガード」と「資格情報ガード」――仮想化ベースのセキュリティ（その1）（本連載 第34回）

図1　「仮想TPM（Virtual TPM）」は、仮想化ベースのセキュリティがHyper-V仮想マシンに対して提供する仮想デバイス

　仮想TPMは、Hyper-V上の仮想マシンに割り当てることができる“新しい仮想デバイスの一つ”です。本連載で以前説明した「Host Guardian Service（HGS）」では、仮想マシンのシールドに仮想TPMを利用します。

• Windows Server 2016世代のクラウド基盤の守護者、Host Guardian Serviceとは（本連載 第17回）

　Windows Server 2016 Technical Preview 2（TP2）／Technical Preview 3（TP3）では、仮想TPMはWindows PowerShellの「Add-VMTPM」および「Set-VMTPM」コマンドレットを使用して仮想マシンに追加し、構成する必要がありました。

　Windows 10 Insider Preview ビルド10565以降では、「Hyper-Vマネージャー」のGUI（グラフィカルユーザーインターフェース）で構成できるように改善されています。本稿ではWindows 10 Insider Preview ビルド10565を使って説明しますが、より新しいビルドであるWindows 10の「November Update」として知られるWindows 10 バージョン1511 ビルド10586や、つい先日リリースされたばかりのWindows Server 2016 Technical Preview 4（TP4）でも同様に、Hyper-VマネージャーのGUIを使用して構成することができます（画面1）。

画面1　「Hyper-Vマネージャー」の仮想マシンの設定画面で仮想TPMを構成できるようになった（画面はWindows 10 Insider Preview ビルド10565）

　Hyper-Vマネージャーから構成できるようになっても、「仮想化ベースのセキュリティ」が有効になっていなければ、この機能は利用できません。仮想TPMの有効化は失敗します。

　「仮想化ベースのセキュリティ」を有効化するには、前回説明したようにWindows 10やWindows Server 2016に「Hyper-V」と「分離ユーザーモード」の機能をインストールして、ローカルコンピューターポリシーで「仮想化ベースのセキュリティを有効化にする」ポリシーを構成する必要があります（画面2）。

画面2　仮想TPMを利用するには「Hyper-V」と「分離ユーザーモード」のインストールとポリシーによる有効化が必要

仮想TPMはTPM 2.0として認識、Hyper-Vホストに物理TPMは不要

　仮想TPMは、Hyper-Vの“第2世代仮想マシン”でサポートされます。仮想TPMを有効化した仮想マシンを起動すると、仮想マシンのゲストOSはセキュリティデバイスとして「トラステッドプラットフォームモジュール 2.0」（TPM 2.0）を認識します（画面3）。

画面3　仮想TPMを有効化した仮想マシンのゲストOSは、TPM 2.0デバイスとして認識する

　仮想マシンのゲストOSは、TPM 2.0デバイス（仮想TPM）を使用してOSディスクの「BitLockerドライブ暗号化」機能を有効化したり、「TPM仮想スマートカード」を作成したりできます。TPM仮想スマートカードは、Windows 8で初めてサポートされた機能であり、ユーザーの証明書を格納したスマートカードによる認証などに利用できます（画面4）。

画面4　仮想TPMを利用して「TPM仮想スマートカード」を作成しているところ

　なお、仮想マシンに対して仮想TPMを提供するために「仮想化ベースのセキュリティ」は、自己署名証明書を自動的に作成して、仮想TPMのデータを保護しているようです。確認はしていませんが、仮想TPMが有効になっている仮想マシンを別のHyper-Vホストに移動しても、仮想TPMを初期化できずに起動に失敗するはずです。

　つまり、仮想マシンのOSディスクが仮想TPMを使ってBitLockerドライブ暗号化で暗号化されていれば、他のHyper-Vホスト上ではOSディスクの暗号化ロックを解除できないので、意図せず流出してしまった仮想マシンのイメージとその内容を保護できるということです。

　Host Guardian Serviceの場合は、「Key Protection Server」から取得した証明書で仮想TPMを実現し、仮想マシンのシールドに使用します。これにより、シールド作業に使用したHyper-Vホスト以外には、Host Guardian Serviceで検証された信頼されるHyper-Vホストだけが、この仮想TPMを持つ仮想マシンを実行できることになります。

　最後に仮想TPMについて重要な点を一つ。仮想TPMを利用するために、Hyper-Vホストのハードウエアは物理的なTPMチップを備えている必要はありません。仮想化ベースのセキュリティにおいてTPM（しかもTPM 2.0の必要がある）は、資格情報ガードを強化するオプションです。仮想TPMには関係していないのです。