Infineon SLB9673 TPM 2.0与Python OPC-UA服务器对接的技术实现及安全问题咨询
我们开发了一块集成多个传感器和SoM（基于Torizon Linux发行版）的PCB，核心功能之一是运行OPC-UA服务器。为提升安全性，我们在PCB上集成了Infineon 9673 TPM 2.0模块，通过I2C与SoM连接，计划将密钥生成、存储以及加解密、签名等密码学操作全部交由TPM处理。
目前的配置情况：
- OPC-UA服务器运行在SoM的Docker容器中，容器内创建了CA，负责验证OPC-UA客户端和服务器的证书
- TPM中已创建一套持久化密钥对（公钥+私钥）
服务器证书生成流程
我们通过TPM密钥对的Handle（0xhandle）生成了OPC-UA服务器证书的CSR，命令如下：
openssl req -provider tpm2 -provider default -propquery '?provider=tpm2' -new -subj "/C=FR/O=entreprise/CN=Certificat_Server_OPC_UA" -key handle:0xhandle -out server_rsa.csr
接着用CA和该CSR生成服务器证书：
openssl x509 -req in server_opc_ua.csr -CA /path/to/CA/ca.crt -CAkey /path/to/cakey/ca.key -CAcreateserial -out serveur_opc_ua_certificate.crt -days 365 sha256
之后通过以下命令验证证书有效性，确认生成过程无问题：
openssl x509 -in server_opc_ua_certificate.crt -noout -text
客户端证书计划
对于要连接OPC-UA服务器的客户端，我们设想让它们各自发送CSR到SoM，由SoM完成证书签发后返回给客户端。
当前核心问题
我们的OPC-UA服务器基于Python编写，使用Free OPC-UA库。该库提供的加载方法：
load_certificate(path)：从PEM/DER格式文件加载服务器证书load_private_key(path)：从文件加载私钥
但TPM的核心安全特性就是私钥不可导出。我们尝试用tpm2-pkcs#11机制创建关联TPM密钥的令牌，并用PyKCS11库成功访问到私钥，代码如下：
lib = self.get_PYKCS11LIB() print("PYKCS11LIB={}".format(lib)) os.environ["PYKCS11LIB"] = lib pkcs11 = PyKCS11.PyKCS11Lib() pkcs11.load(lib) # 需设置环境变量PYKCS11LIB=你的PKCS11库路径 # 获取存在令牌的插槽列表 slots = pkcs11.getSlotList(tokenPresent=True) print("Slots disponibles: ", len(slots), slots) slot = pkcs11.getSlotList(tokenPresent=True)[0] print(f"slot : {slot}") print(f"打开会话") session = pkcs11.openSession(slot, CKF_SERIAL_SESSION | CKF_RW_SESSION) print(f"尝试登录") session.login(user_pin) print(f"查找第一个私钥") privKey = session.findObjects([(CKA_CLASS, CKO_PRIVATE_KEY)])[0] print(f"private_key_data: { privKey }")
但Free OPC-UA库仅支持通过文件路径加载私钥，无法直接使用PyKCS11获取到的TPM私钥对象。
我们的疑问
- 是否有现成的实现方案（Python或其他编程语言），可实现TPM与OPC-UA服务器的对接？
- OPC-UA官方文档提到：
证书和私钥存储：绝对不要将私钥或对应的证书文件（.pfx/p12）存储在未加密的文件系统上。使用操作系统专用的证书存储，并利用操作系统的权限设置功能。TPM模块或基于USB的认证令牌等外部安全硬件来存储证书和/或私钥，可以提升安全级别。
既然官方推荐用TPM提升安全性，我们觉得无法对接的情况不太合理，想确认是否遗漏了某些方法。
3. 我们想到一个变通方案：利用TPM的tpm2_duplicate功能，将TPM中创建的、带有可复制属性的RSA私钥（受父密钥保护，加密导出）复制出来，解密为传统PEM/DER格式文件后供OPC-UA库使用。请问该方案是否可行？若可行，从网络安全角度看，这种方式是否比让私钥始终留在TPM内的标准方式安全性更低？毕竟要将私钥存储在Linux SoM的文件中，哪怕加密存储也存在风险。
备注：内容来源于stack exchange，提问作者Autolab
