虚拟机环境下并行信任关系研究与实现

如何扩展传统信任链中的信任传递关系, 构建一个可信虚拟化环境, 从而保证虚拟域内软件的可信, 是可信计算应用到云计算中去的一个关键. 该文结合虚拟化技术的特点, 提出了一种适用于虚拟化环境的并行信任结构, 实现了将信任从虚拟化平台的信任根传递到虚拟域内的应用软件, 该信任结构通过在虚拟监控器中加载一个可信软件保护代理模块, 有效的减小了信任中间节点的复杂程度, 提高了系统的可控性和安全性. 本文还在该结构的基础上设计了一种虚拟机域内高可信软件保护模型, 并进行了部分系统实现.     

一种云计算适用的虚拟可信报告根构建机制

可信计算技术能够为云计算基础设施提供可信赖的状态及其验证手段,而可信报告这一可信平台基础功能在云环境的实现与普通主机有较大差异,如何构建虚拟可信报告根还没有通用和成熟的方案,将影响远程证明等可信技术在云环境的应用。为构建云计算适用的可信计算体系结构,解决为虚拟机提供唯一性身份标志和反映虚拟机与物理宿主机统一的完整性状态问题,明确了虚拟机应拥有各自独立的基于秘钥的身份标志以及虚拟机所属平台配置寄存器（PCR）类敏感信息必须是受保护的、可迁移的以适应虚拟机迁移需求。由进一步分析可知虚拟机完整性状态应包含以PCR值表示的虚拟机完整性状态和物理平台完整性状态。由此,在集中管理虚拟化/非虚拟化可信计算平台的模型预设条件下,基于国际可信计算组织（TCG）规范提出的身份证明秘钥（AIK）概念进行扩展,提出一种使用虚拟AIK作为虚拟机身份标志,并为每个虚拟机生成由其实际物理平台启动PCR值和虚拟机启动虚拟PCR值连接而成的PCR值的可信报告模型。设计了对应的虚拟PCR值复制机制、完整性报告机制、虚拟机敏感数据管理机制,并与TCG规范中方法进行了对比。该机制在兼容传统AIK验证机制的基础上,能够为每个虚拟机产生独立身份标识,向验证者证明自身完整性状态的同时简化了对虚拟机的验证流程。     

基于虚拟机的内核完整性保护技术

针对云计算中客户虚拟机内核完整性面临的威胁,该文提出了一种保护虚拟机内核完整性的技术-CTVM。该技术在KVM虚拟机环境中实现了虚拟化可信执行环境的创建,使多个客户虚拟机同时拥有可信计算功能,能对客户虚拟机提供启动完整性度量;在此基础上利用硬件辅助虚拟化技术,通过为客户虚拟机构造隔离的地址空间,使客户虚拟机中不可信模块与内核运行在逻辑隔离的地址空间。从这两个方面实现对客户虚拟机的启动和运行时的完整性保护。最后,以某国产服务器为实验平台实现了CTVM原型系统,系统测试与分析验证了技术的可用性,系统性能损耗在可接受的范围内。     

云计算中支持隐私保护的多银行电子现金系统

鉴于云计算可以解决传统网络中电子现金系统的隐私泄漏、交易不规范和高成本投入等问题,提出一种云环境中支持隐私保护的多银行电子现金方案.该方案运用可信平台模块(Trusted Platform Module,TPM)提供的隐私保护和远程证明功能,实现从电子支付系统终端到上层应用的安全性,运用群签名技术提高电子现金支付的效率和匿名性.最后对提出的方案进行了安全性分析.     

可信计算技术在云计算安全中的应用

安全问题是制约云计算发展的关键.分析了云计算环境下的安全需求,根据可信计算平台的关键部件TPM和可信网络连接,以及可信存储提供的功能,从认证、访问控制、数据安全、用户行为追踪、合规性支持、虚拟化安全支持,以及应急响应和法律监管支持等方面研究了可信计算技术对云计算安全的支持,以期为云计算的安全提供保障.     

基于PCI总线的测量平台的研究

基于PCI总线的通用公差测量平台的开发.系统采用了模块化技术,构建测量仪器基础机械结构模块、驱动模块、数据采集模块、数据处理模块.通过PCI桥接芯片CH365实现驱动模块、数据采集模块硬件接口功能;采用VB6.0编程实现测量界面和数据处理功能.     

基于PCI总线的测量平台的研究

基于PCI总线的通用公差测量平台的开发.系统采用了模块化技术,构建测量仪器基础机械结构模块、驱动模块、数据采集模块、数据处理模块.通过PCI桥接芯片CH365实现驱动模块、数据采集模块硬件接口功能;采用VB6.0编程实现测量界面和数据处理功能.     

基于OpenStack云平台Neutron关键技术研究

云计算的网络服务承载着整个云计算平台的网络构建,因此网络模块都作为云平台主要模块之一,Open Stack中的Neutron模块作为网络管理系统,主要实现多租户情况下的网络隔离,使每个租户的网络环境独立,可以根据自己的需求部署网络环境。本文将分析Neutron模块的工作原理,利用虚拟化模拟Neutron的网络管理,运用虚拟化技术结合Libvirt与Open v Switch等软件,模拟实现类似云主机之间的通信。     

基于可信计算的口令管理方案

针对现有口令管理方案抗攻击能力和易用性方面的不足,提出了基于可信计算的口令管理方案. 该方案借助可信平台模块的密钥管理、安全存储和授权访问控制等关键技术实现了口令管理中敏感数据的安全保护,增强了口令计算过程的安全性. 通过与现有方案的对比,分析了该方案的安全性和易用性. 分析结果表明,本文的方案提高了口令的强度和易用性,并且能够抵抗网络钓鱼攻击.     

云环境下基于多代理系统的三层架构信任管理模型

为增强云计算环境中的安全性, 提高云计算环境中的交易安全和可信程度, 针对云计算环境的用户与云服务提供商的交易信任问题, 提出了一种基于多Agent 系统的三层架构云计算信任模型。模型针对云计算环境和多Agent 系统的特点, 提出了信任管理Agent、服务管理Agent 和信任评估Agent 三层架构, 基于三层架构的信任管理模型, 结合 3 种信任模式和根据历史交易记录的信任模型选择方法对云计算交易中的信任度进行判断。通过仿真实验证明, 本文模型在多Agent 交易情况和多 Agent 节点安全性的测试优于对比模型, 并能在一定程度上减少云计算环境用户交易中的欺诈行为, 减少用户损失, 提高云环境下交易信任的安全程度。     

基于TPM的可信计算的研究

可信计算发展很迅速,传统计算机的误报率越来越多,安全投入不断增大,维护与管理更加复杂,信息系统的使用率大大降低。产生这种局面的主要原因是不去控制不安全问题的根源,而只是在外围进行封堵。目前计算机采用可信计算的设计理念,通过对可信计算的分析和研究,尤其对比国外TPM安全芯片所经历的历程和设计理念,提出走自己的可信道路,并预测了广阔的市场前景。     

基于FPGA的可信平台模块攻击方法

为测试可信计算平台的安全性,提出了一种使用现场可编程门阵列(field program gate array,FPGA)搭建监控平台,针对可信平台模块被动工作模式的特点,采用监听、篡改和伪造输入数据等手段对可信平台模块进行攻击,达到攻击可信计算平台的目的.实验结果证明,现有可信计算平台存在中间人攻击的安全隐患.     

基于可逆向扩展的可信数据封装存储方案

针对封装存储在应用层多任务环境下不能实现异步封装解封操作,提出了一种改进的可信数据封装存储方案,在可信密码模块(TCM)中引入了一个新的寄存器PCR_R,利用可逆向的度量值扩展方案保证平台应用层状态一致,同时利用可信报告根(RTR)和存储度量日志(SML)提供的实时可信状态证明,在应用层多任务环境下实现了异步封装解封操作。     

可信模块隐私保护的自证明签密方案

提出可信模块间安全通信的一种高效的基于自证明公钥的签密方案IDTSC,它可以抵抗不诚实CA的消息伪造攻击和共谋攻击,且中间人在获得密文后如果没有接收方密钥则无法知道和验证密文的签密者和接收者,实现密文的匿名性。给出了系统模型并证明了其安全性,包括语义安全性、不可伪造性、密文匿名性和不诚实CA的可追踪性。方案可应用于要求身份隐藏和身份隐私保护的安全传输环境。与其它相似方案比较,IDTSC方案有更强的安全性和更高的计算效率。     

基于可信计算的网络信任管理系统

对可信计算平台的应用和实施作了初步探讨,指出可信计算平台应用的基本目标就是要把信任链延伸到网络上,并构建网络信任管理系统.基于网络信任管理系统结合信息保密网的应用给出可信计算平台的应用方案.在研究整体信任解决方案后,使用信任延伸模型计算信任值.此方案在广东工业大学研究生管理系统中得到了应用. 更多还原     

基于TPM的单向匿名认证密钥协商协议

为了对密钥协商协议实现匿名认证,进而有效保护通信方身份秘密,提出了一种基于可信平台模块(trusted platform module,TPM)的单向匿名认证密钥协商协议.该协议基于可信计算平台,引入TPM技术,不但实现了认证和密钥协商的安全属性要求,还满足了用户匿名的需求,使通信一方在不泄露其真实身份的前提下,向验证方证明其为某个群系统的合法成员,并在群管理员的配合下生成一个临时身份,提供了较好的安全性,适用于计算和存储资源有限的应用场合.     

基于通用智能卡的可信引导方案

为了解决传统的操作系统引导机制存在关键验证信息被绕过的风险和引导数据被篡改的安全隐患,基于可信计算理论,结合带光盘文件系统的智能卡技术,提出了基于通用智能卡的可信引导方案.在不改变智能卡和终端设备的硬件和固件结构的基础上,通过改造智能卡的存储数据和磁盘的引导数据,实现用户身份信息、智能卡和终端设备绑定的安全目标,将可信计算机制从开机加电扩展至应用层,确保操作系统的初始状态可信.通过安全性分析和性能分析,证明终端设备引导的安全性,并且在实际应用中得到了验证.