如何通过安全硬件（如 TPM、HSM）加强 ESXi 主机的安全性？

通过TPM/HSM可为ESXi提供硬件级密钥保护，建议启用vSphere的TPM-based安全启动验证。延伸知识点——TPM 2.0在ESXi的应用：vSphere 7.0+支持TPM 2.0建立可信启动链，需在主机BIOS启用TPM后，通过ESXi命令行执行/usr/lib/vmware/secureboot/bin/secureboot.py -s激活。该机制会对UEFI固件、引导加载程序、vmkernel进行逐级度量，确保启动文件未被篡改，并将度量值存储于TPM的PCR寄存器，供vCenter实时验证。若检测到异常，可触发告警或拒绝启动，防范Rootkit等底层攻击。

通过集成TPM确保ESXi主机固件和启动过程完整性，防止未授权篡改；利用HSM安全存储和管理加密密钥，增强虚拟机及存储数据的硬件级保护。

1. 硬件兼容性验证：确认TPM（2.0版本）或HSM型号在VMware兼容性指南（VCL）中支持当前ESXi版本，检查服务器BIOS/UEFI是否支持TPM激活。

2. 硬件部署与配置：

   • TPM：物理安装后进入BIOS启用TPM，执行ESXi主机重启，通过esxcli hardware tpm status验证状态。
   • HSM：通过专用接口（如PCIe/USB）或网络连接设备，配置HSM管理IP并安装供应商驱动（如Thales/SafeNet）。

3. ESXi安全功能启用：

   • 安全启动：在主机设置中启用UEFI安全启动，结合TPM确保固件未被篡改。
   • KMIP集成：在vCenter中配置KMIP服务器地址（指向HSM），导入证书并绑定加密密钥（如虚拟机存储策略）。

4. 数据加密实施：

   • 使用vSphere VM Encryption时，选择HSM作为外部密钥管理器，确保密钥生成/存储由HSM托管。
   • 通过TPM支持的主机度量，启用ESXi主机完整性检查（如Attestation）。

5. 功能验证与监控：

   • 重启ESXi主机，检查/var/log/secure.log确认TPM初始化无报错。
   • 创建加密虚拟机并验证能否通过HSM获取密钥解密。
   • 使用esxcli system security attestation status检查可信状态。

6. 维护与审计：

   • 定期更新TPM/HSM固件及驱动，备份HSM密钥及配置。
   • 通过vCenter审计日志监控密钥操作，配置告警策略（如HSM连接中断）。

通过安全硬件（如TPM、HSM）加强ESXi主机安全性需结合硬件功能与虚拟化平台特性，具体措施如下：

1. TPM集成

   • 启用vSphere Trust Authority，利用TPM 2.0实现主机Measured Boot，确保启动链完整性。
   • 配置Host Attestation，通过vCenter验证ESXi主机的可信状态，仅允许合规主机加入集群。

2. HSM密钥管理

   • 通过KMIP协议连接HSM（如Thales, AWS CloudHSM），将ESXi加密密钥（如VM Encryption、vSAN密钥）托管至HSM，避免密钥本地存储风险。
   • 使用vSphere Native Key Provider（需vSphere 7.0+）时，绑定HSM作为外部密钥源，增强密钥生命周期管理。

3. 安全加固实践

   • 启用Secure Boot防止未经签名的VIB组件加载，结合TPM验证固件层完整性。
   • 通过PowerCLI/Terraform自动化配置硬件绑定策略，例如：

     Get-VMHost | Set-VMHostSecurity -HardwareTpmEnabled $true -KmipServer "hsm.example.com"

   • 限制DCUI/Shell访问，仅允许物理HSM令牌或智能卡认证的管理员操作。

4. 监控与响应

   • 通过vRealize Log Insight收集TPM/HSM审计日志，设置异常告警（如多次HSM连接失败）。
   • 定期执行vSphere Hardening Guide合规性检查，确保硬件安全配置符合NIST SP 800-53标准。

注：实施前需验证硬件兼容性（如TPM需2.0且ESXi 7.0 U2+），并规划HSM高可用架构以避免单点故障。