凌晨 2:40，我在香港葵涌的机房值夜。监控里，一个 SQL Server 实例 CPU 骤升、会话暴涨。我远程上去发现本地管理员密码被改过，RDP 审计里看不到登录记录，Hyper-V 的控制台也正常。那一刻我很清楚：如果底层宿主机的某个高权限账户动了手脚，传统的“客体 OS”审核根本挡不住。

那次事故让我在第二天一早就敲定了一个计划：把核心业务虚机全部“上盾”——启用 Shielded VM 和 Guarded Fabric。这篇文章，就是我在香港机房基于 Windows Server 2022 Datacenter 实战落地的完整过程、配置细节、坑点与复盘。

方案总览：Guarded Fabric 三件套

目标：让虚机即使被搬走 VHDX，或被未授权的 Hyper-V 宿主加载，也无法启动/解密磁盘或被本地控制台窥视。

核心组成：

• HGS（Host Guardian Service）：密钥与证明服务，建议独立域与三节点群集。
• 受保护的 Hyper-V 宿主：通过 TPM/证书向 HGS 证明“我是谁 & 我很干净”。
• Shielded VM：Gen2、vTPM、Secure Boot、BitLocker（由 vTPM 保护密钥）、可选禁用控制台。

证明模式（Attestation）：

• TPM-trusted（优先）：宿主机有物理 TPM 2.0 + Secure Boot + CI 策略，可度量启动链。
• Host Key（Admin-trusted）：没有 TPM 也可用，用宿主机证书（或域）建立信任，门槛低但安全弱一些。
• 许可要求：Shielded VM 与 HGS 均需 Windows Server 2022 Datacenter；受保护宿主也建议 Datacenter。来港上机的朋友别在许可上翻车。

我们的现场拓扑与清单（节选）

机柜与硬件（核心三类）

网络/VLAN

版本/角色

前置检查（别省，这些最容易踩坑）

1. BIOS/UEFI：开启 UEFI、Secure Boot、Intel VT-d/AMD-VI（IOMMU）、SR-IOV；插好 TPM 2.0，清空/激活。
2. 系统特性：宿主需装 Hyper-V、Isolated User Mode、Host Guardian Hyper-V Support。
3. 版别：Datacenter。
4. 网络与证书：HGS 专属 VLAN，443/TCP 开放；内部 PKI 颁发 HGS TLS；准备 CRL。
5. VM 要求：Gen2、支持 Secure Boot；模板盘采用 VHDX，尽量固定大小（或在上盾前定型）。

步骤 1：部署 HGS（三节点，独立林）

为何要独立林？ 设计原则是“安全边界最小化”。HGS 作为密钥/证明源，独立林更容易做最少信任与职责分离。

在三台 HGS 节点上（Windows Server 2022 Datacenter）：

# 1) 安装角色
Install-WindowsFeature HostGuardianService -IncludeManagementTools

# 2) 初始化第一个 HGS 节点（建立 HGS 林与服务）
$dsrm = Read-Host "DSRM 密码" -AsSecureString
Initialize-HgsServer `
  -HgsDomainName "hgs.lab.hk" `
  -HgsServiceName "HGS" `
  -SafeModeAdministratorPassword $dsrm

加入其余两台节点到 hgs.lab.hk 后，在其中任一台执行：

# 3) 创建 HGS 群集（使用现有 AD 站点/复制，或配合 LB/VIP）
Install-WindowsFeature Failover-Clustering -IncludeManagementTools
# 通过故障转移群集管理器建 3 节点群集（略）

为 HGS 配置 TLS 证书 与 服务 URL（示例走 443，DNS 指向 VIP）：

# 4) 配置 HGS 端点（Attestation & Key Protection）
Set-HgsServer `
  -AttestationServerUrl "https://hgs-api.hgs.lab.hk/Attestation" `
  -KeyProtectionServerUrl "https://hgs-api.hgs.lab.hk/KeyProtection"

小贴士：生产里把 HGS 的 Attestation 与 KeyProtection 走同一 VIP 简化网络，但在 WAF/SLB 上分两条转发策略便于审计与限流。

步骤 2：选择证明模式并登记宿主

2.1 我们选 TPM-trusted（推荐）

在宿主（Hyper-V 主机）侧先导出“平台标识”和（可选）代码完整性（CI）策略：

# 宿主机执行 —— 导出 TPM 平台标识（含 EKpub/AIK 等）
$plat = Get-HgsClientPlatformIdentifier
$plat | Export-Clixml "C:\temp\HV01_platformId.xml"

# 生成并应用 Code Integrity 策略（可选但强烈建议）
New-CIPolicy -Level PcaCertificate -FilePath C:\temp\ci.xml -UserPEs 0
ConvertFrom-CIPolicy C:\temp\ci.xml C:\temp\ci.bin
Copy-Item C:\temp\ci.bin "C:\Windows\System32\CodeIntegrity\SIPolicy.p7b"
Restart-Computer

在 HGS 侧登记宿主平台：

# 将宿主导出的平台标识文件拷到 HGS 节点后执行
Add-HgsAttestationTpmHost -Path "C:\share\HV01_platformId.xml" -Name "HV01"
Add-HgsAttestationTpmHost -Path "C:\share\HV02_platformId.xml" -Name "HV02"
# ……批量导入即可

切换 HGS 到 TPM 信任模式：

Set-HgsServer -TrustTpm

注意：如果你暂时没有 TPM 2.0，可以先用 Host Key 跑起来（见下），后续补 TPM 再切换。

2.2（可选）Host Key 模式的要点（我在测试区用过）

在每台宿主机生成并注册主机证书：

# 宿主机：生成 Host Key 证书（使用企业 CA 签发更佳）
$cert = New-SelfSignedCertificate -DnsName "HV01.lab.hk" -CertStoreLocation Cert:\LocalMachine\My
Export-Certificate -Cert $cert -FilePath C:\temp\HV01_hostkey.cer

在 HGS 侧导入：

Add-HgsAttestationHostKey -Name "HV01" -Path "C:\share\HV01_hostkey.cer"
Set-HgsServer -TrustHostKey

步骤 3：让宿主“认识”HGS，并自检

每台宿主机：

# 1) 安装隔离/守护支持（如未装）
Install-WindowsFeature Hyper-V, HostGuardian -IncludeAllSubFeature -IncludeManagementTools

# 2) 指定 HGS 端点（与前面 HGS 设置一致）
Set-HgsClientConfiguration `
  -AttestationServerUrl "https://hgs-api.hgs.lab.hk/Attestation" `
  -KeyProtectionServerUrl "https://hgs-api.hgs.lab.hk/KeyProtection"

# 3) 连通性 & 状态自检
Get-HgsClientConfiguration
Get-HgsAttestationStatus

常见红灯与我的处理：

• Connectivity: Blocked → 防火墙/WAF 忘放 443 或 CRL/OCSP 出口。
• IsHostGuarded: False → 还没加到 HGS（TPM 平台标识未导入/证书未导入）。
• CodeIntegrity: NotEnforced → CI 策略路径或签名问题，确认 SIPolicy.p7b 已加载。

步骤 4：打造“可信模板盘”与 Shielding Data（PDK）

目标：让 VM 只能从被“认得”的模板盘部署，且部署参数（如本地 Admin 密码/域加入）被HGS Guardian + Owner Guardian 共同保护。

4.1 准备模板盘（母盘）

用 Gen2 虚机装好 Windows Server 2022，打齐补丁、装常用代理、关机。

Sysprep /generalize /oobe /shutdown。

产出 Win2022-Base.vhdx（存放在模板库）。

模板盘尽量固定大小，避免后续扩容触发度量不一致。

4.2 在“模板/运维跳板机”安装 Shielded VM 工具

Add-WindowsCapability -Online -Name Rsat.ShieldedTools~~~~0.0.1.0

4.3 对模板盘打“模板签”（Template Disk）

Protect-TemplateDisk `
  -Path "D:\Templates\Win2022-Base.vhdx" `
  -TemplateName "Win2022-Base-2025-08" `
  -Version "1.0"

4.4 准备 Guardian：Owner 与 HGS

在 HGS 一侧导出 HGS Guardian 公钥；在模板/跳板机生成 Owner Guardian（代表我们运维方）：

# HGS 节点：导出公钥给运维
Get-HgsGuardian -Name "HGS" | Export-HgsGuardian -Path "\\jump\share\HGSGuardian.cer" -Public

# 跳板机：生成 Owner Guardian（或导入既有）
New-HgsGuardian -Name "OpsOwner" -GenerateCertificates
Get-HgsGuardian -Name "OpsOwner" | Export-HgsGuardian -Path "C:\temp\OpsOwner.cer" -Public

4.5 生成 Shielding Data（.PDK）

准备一个无人值守 XML（域加入/本地管理员随机密码策略等），然后：

New-ShieldingDataFile `
  -ShieldingDataFilePath "C:\temp\HK-Prod-Join.pdk" `
  -TemplateDiskPath "D:\Templates\Win2022-Base.vhdx" `
  -Owner (Get-HgsGuardian -Name "OpsOwner") `
  -Guardian (Get-HgsGuardian -Name "HGS") `
  -Policy "AdminPasswordRandom", "DisallowVMC" `
  -UnattendXmlPath "C:\temp\unattend-domainjoin.xml"

DisallowVMC 可以禁止 Hyper-V 控制台交互（VMC），进一步降低本地窥探面（我在生产都启了）。

步骤 5：创建 Shielded VM（或给存量 VM“套盾”）

5.1 新建 Shielded VM（从被保护模板 + PDK）

Windows Admin Center（WAC）里最顺滑：

Virtual Machines → Add → 选择模板盘 Win2022-Base.vhdx → 勾选 Make this VM shielded → 选择 HK-Prod-Join.pdk → 指定宿主群集与虚拟交换机 → 部署。

WAC 会自动做下面这些 PowerShell 事情：

# （示意）核心动作：为 VM 设置密钥保护器 + vTPM
$hgs = Get-HgsGuardian -Name "HGS"
$owner = Get-HgsGuardian -Name "OpsOwner"
$kp = New-VMKeyProtector -Owner $owner -Guardian $hgs

New-VM -Name "DB-Prod-01" -Generation 2 -VHDPath "D:\VMs\DB-Prod-01.vhdx" -MemoryStartupBytes 8GB -SwitchName "vSwitch-Prod"
Set-VMSecurity -VMName "DB-Prod-01" -KeyProtector $kp -ShieldingRequested On
Enable-VMTPM -VMName "DB-Prod-01"

结果：

• VM 的 vTPM 密钥只会在**通过 HGS 证明的“受信宿主”**上解封；
• VHDX 被 BitLocker 透明加密，搬走盘也没用；
• （若启用）控制台阻断，必须走你允许的远程通道（比如企业跳板/RDP/WinRM/代理）。

5.2 现有 VM“套盾”（我迁了几台老生产）

前置：把老 VM 转为 Gen2（不行就迁移重建，别硬怼）。然后：

# 为存量 VM 注入 Key Protector + vTPM 并请求 Shielding
$kp = (Get-HgsGuardian -Name "HGS","OpsOwner" | New-VMKeyProtector)
Set-VMSecurity -VMName "APP-Old-07" -KeyProtector $kp -ShieldingRequested On
Enable-VMTPM -VMName "APP-Old-07"

提醒：如果老 VM 的系统盘没用母盘签名/PDK，首次启用会做卷保护与测量，谨慎选维护窗。

步骤 6：验证与攻防思维

我做了三组验证，建议你也照做：

• 搬盘测试：把 DB-Prod-01.vhdx 拷到未受信的测试宿主上挂载启动 → 启动失败，vTPM 密钥无法解封。
• 控制台窥探：在受信宿主上尝试 Hyper-V 控制台连接 → 被策略拒绝（启用 DisallowVMC 时）。
• 宿主“染污”：临时关闭 Secure Boot/替换启动驱动 → Get-HgsAttestationStatus 失败，Shielded VM 不会启动。

现场常见坑与我的处理手记

运维与治理建议（我现在的日常）

• 备份 Guardian 证书材料：Owner/HGS Guardian 私钥离线保管 + 双人双锁。
• 证书轮换：把 Host Key/HGS TLS 纳入 PKI 生命周期。
• 变更窗口：套盾/解盾/CI 策略变更都进变更单，预演 + 回滚。
• 最小授权：宿主只给到需要的人；WAC/RDP 必须经堡垒审计。
• HGS DR：三节点跨机架，定期模拟一节点失效 + DNS 切换演练。
• 基线即代码：将 Set-HgsClientConfiguration、模板签名、PDK 生成脚本纳入 Git，跑流水线发版。

我用到的关键命令速查（收藏级）

# 宿主与 HGS 互认
Get-HgsClientConfiguration
Set-HgsClientConfiguration -AttestationServerUrl "https://.../Attestation" -KeyProtectionServerUrl "https://.../KeyProtection"
Get-HgsAttestationStatus

# HGS 侧
Add-HgsAttestationTpmHost -Path .\HV01_platformId.xml -Name HV01
Add-HgsAttestationHostKey -Path .\HV01_hostkey.cer -Name HV01
Set-HgsServer -TrustTpm    # 或 -TrustHostKey

# 模板与 PDK
Protect-TemplateDisk -Path .\Win2022-Base.vhdx -TemplateName "Win2022-Base-2025-08" -Version "1.0"
New-ShieldingDataFile -ShieldingDataFilePath .\HK-Prod-Join.pdk -TemplateDiskPath .\Win2022-Base.vhdx -Owner (Get-HgsGuardian -Name OpsOwner) -Guardian (Get-HgsGuardian -Name HGS)

# VM 上盾
$kp = (Get-HgsGuardian -Name "HGS","OpsOwner" | New-VMKeyProtector)
Set-VMSecurity -VMName "App01" -KeyProtector $kp -ShieldingRequested On
Enable-VMTPM -VMName "App01"

日志位置（排障非常有用）

宿主：Event Viewer → Applications and Services Logs → Microsoft → Windows → HostGuardianService-Client/Operational

HGS 服务器：... → HostGuardianService-Server/Operational、.../Attestation、.../KeyProtection

必要端口

宿主 → HGS：TCP 443（Attestation/KeyProtection）

宿主 → PKI：TCP 80（CRL/OCSP，视环境）

结尾：再也睡得着的凌晨

那批核心虚机上盾后，我刻意做了几次“红队式”演练：
把 VHDX 拖到实验宿主上、试着用本地管理员连控制台、甚至拔掉宿主的 Secure Boot 再重启。Shielded VM 毫不买账。
几周后，外包团队有人离职，交接时我们让他“尽情尝试”。结果当然——一无所获。
我在机房长椅上打了个盹，醒来时是清晨 6 点，冷气还那么足，但心是热的：安全这事，不靠喊口号，靠的是把“能力边界”压成制度与技术，Shielded VM 就是那个能落地的边界。

附：最小可行清单（MVP）——给赶时间的你

1. 三台 Windows Server 2022 Datacenter（HGS，独立域），TLS/PKI 就绪。
2. 宿主机开启 UEFI/Secure Boot/TPM 2.0，装 Hyper-V + Host Guardian 支持。
3. HGS 选 TPM 模式，导入宿主平台标识，宿主指向 HGS URL 并通过自检。
4. 用 Protect-TemplateDisk 对母盘签名，New-ShieldingDataFile 生成 PDK。
5. 用 WAC 或 PowerShell 创建 Shielded VM（或为存量 VM “套盾”）。
6. 做三项验证：“搬盘”、“控制台”、“宿主染污”。通过，才算真的上线。