OpenTitan: Memimpin Akar Kepercayaan Silikon Terbuka dan Open-Source untuk Sistem yang Lebih Aman

Seiring berkembangnya konektivitas perangkat, risiko serangsi siber juga tumbuh. Di inti hardware aman terletak akar kepercayaan (RoT). Meskipun banyak produsen menyematkan RoT di silikon, desain proprietary seringkali kurang transparan, memaksa desainer untuk meletakkan kepercayaan buta pada komponen yang tidak terlihat.

Munculah OpenTitan—koalisi yang berkomitmen untuk membuat keamanan terpercaya tersedia langsung di tingkat silikon melalui keterbukaan dan aksesibilitas yang tidak pernah ada sebelumnya.

Inisiatif ini menyatukan pemimpin seperti ETH Zurich, G+D Mobile Security, Google, Nuvoton Technology, dan Western Digital, dan dipandu oleh lowRISC CIC (Cambridge, Inggris) yang independen dan non‑profit. Memanfaatkan evolusi chip Titan Google dan core RISC‑V ETH, proyek bertujuan untuk memberikan RoT yang lebih terbuka, transparan, dan berkualitas tinggi yang akan mendasari kepercayaan pada sistem kritis.

OpenTitan menjanjikan tingkat transparansi yang radikal—segala sesuatu, hingga batas foundry, terbuka. Insinyur dari perusahaan mitra secara terbuka merancang desain logis dari akar kepercayaan silikon, termasuk processor RISC‑V lowRISC Ibex, koprosesor kriptografi, generator angka acak hardware, hierarki kunci yang canggih, antarmuka memori volatil dan non‑volatil, mekanisme pertahanan, periferal I/O, dan logis secure‑boot. Hasilnya akan menjadi desain RoT berkualitas tinggi dan pedoman integrasi yang cocok untuk server data-center, array penyimpanan, periferal, dan lebih banyak.

Open-sourcing desain silikon meningkatkan transparansi, kepercayaan, dan akhirnya keamanan. Akar kepercayaan silikon memastikan tumpukan hardware dan perangkat lunaknya tetap dalam keadaan yang terverifikasi dan terpercaya dengan mengautentikasi firmware boot, mencegah malware tingkat rendah, dan menyediakan identitas mesin yang unik secara kriptografis. Ini juga melindungi kunci enkripsi dari temperasi—bahkan saat pengiriman—dan menyediakan jejak audit yang menunjukkan temperasi dan layanan keamanan runtime.

“Integritas sistem harus diancarkan di silikon,” deklarasi Dominic Rizzo, pemimpin OpenTitan Google Cloud, saat peluncuran proyek. “Kami membangun RoT Titan proprietary kami untuk data-center Google, mempelajari bahwa integrasi yang transparan dan integritas instruksi esensial. OpenTitan membuat tingkat kepercayaan yang sama secara terbuka dan fleksibel, menghilangkan kebutuhan akan kepercayaan buta.”

Mengapa open source?

Mitri pendiri OpenTitan (Gambar: OpenTitan)

Dalam sebagian besar desain, RoT terletak secara fisik antara processor boot dan ROM atau flash non‑volatil yang menyimpan firmware awal. RoT memvalidasi integritas firmware sebelum processor dapat memulai boot, dan dapat memberikan jalur pemulihan jika bug firmware laten muncul. Modul RoT biasanya adalah chip terpisah atau blok IP yang disematkan di SoC.

RoT silikon menemukan aplikasi di motherboard server, kartu jaringan, perangkat klien seperti laptop dan ponsel, router konsumen, dan perangkat IoT. Google telah mengandalkan RoT Titan kustomnya untuk memastikan mesin data-center-nya hanya boot dari kode yang terverifikasi.

Google menekankan kebutuhan untuk “mancarkan kepercayaan di silikon” dan menyatakan, “Bersama dengan mitra kami, kami bertujuan untuk berbagi manfaat chip RoT yang andal di seluruh industri dengan membuatnya open source.”

Richard New, VP riset dan pengembangan Western Digital, mencatat bahwa semua chip RoT yang beredar saat ini adalah proprietary. “Karena implementasi tidak transparan, pengguna akhir tidak dapat secara independen memverifikasi kualitas arsitektur, firmware, atau desain hardware RoT,” katanya. “Pengguna harus meyakini bahwa desainer telah mengimplementasikannya dengan benar dan tanpa kesalahan.”

OpenTitan berpendapat bahwa akar kepercayaan silikon open source menawarkan keuntungan membangun kepercayaan yang sama dengan perangkat lunak open source: desain transparan, deteksi isu dini, dan kepercayaan buta yang berkurang. Kontribusi komunitas mendorong inovasi, sementara desain referensi umum menyediakan pilihan implementasi dan mempertahankan konsistensi antarmuka.

OpenTitan mengharapkan memberikan tingkat transparansi yang radikal, membuka hampir segala sesuatu, hingga “batas foundry.” (Gambar: OpenTitan)

Strategi OpenTitan berlandaskan tiga pilar: transparansi, kualitas, dan fleksibilitas. Siapa saja dapat memeriksa, mengevaluasi, dan berkontribusi pada desain dan dokumentasi, memastikan akar kepercayaan silikon yang transparan dan terpercaya. Kelompok ini menyediakan desain logis yang aman berkualitas tinggi, lengkap dengan firmware referensi, kolateral verifikasi, dan dokumentasi yang komprehensif. Fleksibilitas memungkinkan adopter untuk menurunkan biaya dan mencapai pasar yang lebih luas dengan mengintegrasikan RoT agnostik vendor ke dalam server, penyimpanan, periferal, dan perangkat lainnya.

Pada konferensi pers, Gavin Ferris, pendiri dan anggota dewan lowRISC, mengatakan, “Kami sekitar 40–50% selesai pada desain referensi.”

New menambahkan, “OpenTitan akan memainkan peran besar dalam strategi kami. Western Digital telah lama mendukung open source—pikirkan Linux dan RISC‑V—dan percaya bahwa solusi paling aman muncul dari implementasi yang terbuka dan dapat diperiksa coupled dengan kebijakan yang transparan. OpenTitan memiliki potensi untuk mengganggu model proprietary dan menawarkan industri RoT referensi open source berkualitas tinggi.”

Reaksi Industri

John Moor, manajer direktur IoT Security Foundation, told EE Times Europe bahwa RoT esensial untuk keamanan IoT. “Biaya adalah hambatan besar, jadi RoT open source akan membantu,” katanya, menambahkan bahwa pemeriksaan dan dukungan Google memberikan kredibilitas.

Andy Hopper, ketua dewan lowRISC dan pendiri perusahaan yang menjadi Arm, mengatakan, “Akar kepercayaan silikon terlalu penting untuk menjadi proprietary. OpenTitan contohnya bagaimana pengembangan open source mendorong inovasi dan memberikan silikon yang benar-benar terpercaya. Di dunia pasca-Moore's-Law, kolaborasi dan transparansi adalah jalan ke depan.”

Haydn Povey, CEO Secure Thingz dan mantan pemimpin keamanan Arm, menekankan kebutuhan untuk meningkatkan kesadaran RoT—buka atau proprietary. “Keamanan tidak akan pernah sempurna, tetapi mendorong diskusi terbuka mencegah kesenjangan. Ketika dilakukan dengan benar, open source bahkan dapat lebih aman,” katanya.

Povey menyoroti bahwa keamanan adalah perbatasan komputasi selanjutnya—dari edge hingga enterprise—dan OpenTitan mewakili langkah besar menuju keamanan sistem open source.