Windows Info 第525回

6月以降「PCが起動不可能に？」と間違った騒がれ方をしている原因の「セキュアブート」とは？

セキュアブートのためのデータベース

　セキュアブートでは、UEFIが保持している電子証明書のデータベースを使う。これにより、インターネット接続前の段階で、ブートローダーの署名者を確認できる。

　ここで、問題になるのは電子証明を確認するためのデータベースが改竄されてしまうと、信頼性がなくなってしまうこと。このために、データベースは勝手に書き換えができないようになっている。

　セキュアブート用のデータベースは、起動を許可する署名者のデータベース（DB、Allowed Database）と、問題があって信頼できなくなった署名者のデータベース（DBX、Revoked Database）の2つからなる。Microsoftの電子証明書は、最初からDBに登録されている。

　セキュアブートでブートローダーが実行されるのは、ブートローダーの署名者がDBに登録されていて、かつDBXには登録されていない場合のみだ。これ以外の場合、たとえば、DBにもDBXにも登録がない場合には、ブートローダー実行が拒否される。これで、正しい証明書を持った改竄されていないブートローダーだけが実行されることになる。

　DBとDBXは、UEFIが管理しているNVRAM（不揮発性メモリ）に保存されている。UEFIのNVRAMは、BIOSのCMOSに相当するもので、電源を切っている間も起動に必要なパラメーターなどを保持できる。

　DBおよびDBXが改竄されないように、やはり電子署名が付けられている。これで、データベースDB、DBXに改竄がないことを確認できる。そのための電子証明書は、KEK（Key Exchange Key）に記録されている。KEKの役目は、DBとDBXを更新できる主体（暗号鍵の持ち主）の電子証明書を記録して、特定のユーザー、組織のみがDBとDBXを更新できるようにするものだ。ここにもMicrosoftの電子証明書（Microsoft KEK CA）が登録されている。

　さらにKEK自体もPK（Platform Key）で電子署名がなされ、勝手な書き換えや改竄を阻止している。PKは、プラットフォームの所有者が管理するものとされる。メーカー製PCの場合、PKは製造メーカーが作成して管理している。

　このようにすることで、セキュアブートを有効にして製品を出荷できる。しかし、自作PCなどでは、初期状態（標準状態）で、PKがなく、セキュアブートも無効になっている。これを有効にする場合、ユーザー自身が公開鍵暗号を作り、PKに電子署名をする。なお、企業や政府などの組織が組織内で使うPC用に独自のPKを提供することもある。マイクロソフトは、ブートローダー／DB／DBX／KEKまでは署名者となるが、PKには関わらない。

　Windows 11では、セキュアブートのあと、Windows 11が起動するまでを保護する一連のセキュリティ機能がある。これにより、Windowsは、起動時に「悪意のあるプログラム」に影響される可能性が非常に低くなる。Windowsが起動すれば、その上で各種のセキュリティ機能が動き出す。