Kerberos协议在可信平台下的设计与实现

为了解决Kerberos协议缺乏对计算机网络终端的保护的问题,引入可信计算技术对协议进行安全加固,加入对客户端完整性的验证,将数字签名引入传统的票据中,以保证客户端的完整性和密钥的安全性;在Linux下搭建可信计算平台,通过调用TPM功能,实现Kerberos协议的可信安全加固方案.验证平台表明,使用可信计算平台技术对Kerberos协议进行安全加固是切实可行的.     

基于可信平台模块的直接匿名认证协议的研究

以可信平台模块TPM为基础,研究支持可信计算的认证策略,包括简单背书公钥、隐私CA(Privacy Certification Authority)、直接匿名认证DAA (Direct Anonymous Attestation) 协议,并对简单背书公钥、隐私CA和直接匿名认证协议进行比较分析.最后,给出了直接匿名认证协议的整个处理流程及应用.     

一种利用Diffie-Hellman密钥协商改进的Kerberos协议

身份认证是成功实现安全的基础.Kerberos协议提供了一种通过可信第三方来实现身份认证的可靠方案,但是Kerberos协议不能很好地防范口令猜测攻击.提出了一种利用DiffieHellman密钥协商对Kerberos协议进行改进的身份认证协议-KDH协议.性能分析与实验结果表明,此协议能有效地防范口令猜测攻击.     

一种基于端对端平台可信性互认证的可信迁移框架及协议

针对计算平台间的对象(如进行/线程、服务和移动代理)迁移的安全问题,提出了一种基于端对端平台可信性相互认证的迁移框架.从受保护的底层硬件开始,使用可信平台模块TPM的完整性度量机制来实现计算平台间、平台与服务以及封存状态数据的可信认证.通过提出的认证协议可保证迁移对象在可信的计算环境中转移.该迁移框架及认证协议为网格计算、集群和分布式计算取得高可用性、高安全性提供了一种可行性现实方案.     

TPM的两个主要密码授权协议的安全性分析与改进

可信计算的主要功能是由可信平台模块(TPM)完成的.对象无关授权协议(0IAP)、特定对象授权协议(OSAP)是TPM在可信计算平台中运行的基础,确保这些协议的安全运行是极为重要的.本文对这两个授权协议进行了逻辑描述并对其安全性进行了分析,针对协议的安全隐患提出了相应的改进方法.     

基于可信计算平台的接入认证模型和OIAP授权协议的研究与应用

在参考现有认证技术的基础上,提出了一种基于可信计算平台的可信接入认证模型.利用此模型可以及时发现待接入设备是否是安全可信,然后进行正确处理.在确定接入的设备是安全可信后,考虑到下一步此设备需要使用认证授权协议OIAP向服务资源发出申请,但是OIAP协议本身存在基于口令机制的缺陷,为此本文还提出增强OIAP协议安全性的方法.在＂八六三＂项目＂可信计算系统平台＂中的实际应用证明上述的模型和方法的有效性,并展现了其良好的应用前景.     

基于动态信任值的DAA跨域认证机制

针对直接匿名认证(DAA)方案只提供单域认证的局限性,提出一种基于动态信任值的DAA跨域认证机制,通过将信任关系量化为[0,1]之间的信任值,并对域间信任值与信任阈值进行比较来实现可信平台模块(TPM)用户的跨域访问。实验结果表明,该机制能减小跨域认证时TPM的工作负载,节省DAA认证的时间开销,并给出信任值的变化范围。     

基于DESX的Kerberos协议的分析与改进

Kerberos协议是一种基于可信第三方的身份认证协议,针对Kerberos协议具有口令猜测攻击、重放攻击等缺陷,提出一种基于DESX算法和SHA函数的Kerberos协议改进方案,通过分析比较,改进协议不但摒弃了原Kerberos协议存在的缺陷,且以相对较小的开销使Kerberos协议认证过程更安全可靠。     

一种可信虚拟平台构建方法的研究和改进

为了减小虚拟环境下虚拟可信平台模块(v TPM)实例及系统软件可信计算基(TCB)的大小,同时进一步保护v TPM组件的机密性、完整性和安全性,解决传统虚拟可信计算平台下可信边界难以界定的问题,文章提出了一种新的构建可信虚拟平台的方法和模型。首先,将Xen特权域Domain 0用户空间中弱安全性的域管理工具、v TPM相关组件等放置于可信域Domain T中,以防止来自Domain 0中恶意软件的攻击及内存嗅探,同时作为Xen虚拟层上面的安全服务实施框架,Domain T可以给v TPM的相关组件提供更高级别的安全保护。其次,通过重构Domain 0中拥有特权的管理和控制应用软件,将特权域的用户空间从可信计算基中分离出来,进而减小虚拟可信平台可信计算基的大小。最后,设计并实现了新的基于可信虚拟平台的可信链构建模型。通过与传统可信虚拟平台比较,该系统可以有效实现将虚拟化技术和可信计算技术相融合,并实现在一个物理平台上同时运行多个不同可信级别的操作系统,且保证每个操作系统仍然拥有可信认证等功能。     

用TPM增强网格计算的安全性

本文根据网格的基本原理和可信计算的特点,提出把TPM(可信平台模块)加入到网格中,在网格的虚拟组织动态建立的过程中对网格终端平台的完整性进行测量,并分析此平台的可信性,从而确保加入该虚拟组织的网格终端平台安全可靠,为网格的大规模应用提供有力的技术支持。     

嵌入式TPM及信任链的研究与实现

为将可信计算技术更有效应用于嵌入式系统,结合链式与星型信任结构,提出了一种带数据恢复功能的混合式信任结构,可降低链式结构的信任损失,减轻星型结构中可信平台模块(TPM)的计算负担.在此基础上构建并实现了一种嵌入式可信平台,以内置可信度量核心根(CRTM)的嵌入式TPM作为信任根,并在其内部设计了双端口内存作为与嵌入式处理器间的通信接口.该平台在启动过程中通过CRTM验证启动程序及操作系统的完整性,利用操作系统动态拦截和验证应用程序的完整性,并在发现完整性度量值被修改时启动数据恢复功能,从而有效保证了嵌入式系统软件组件的完整性和可信启动.     

一种面向网格计算的分布式匿名协作算法

基于TCG提出的可信计算技术为网格协作安全性提出一种匿名分组身份验证算法,该算法可以非常可靠地解决网格计算平台之间的身份匿名验证问题.算法使用一个硬件模块TPM解决远程的身份验证,并通过TPM机制可以提供可靠的匿名验证和平台认证功能.算法中所有涉及的验证过程都是基于匿名机制实现的,除了实现匿名验证机制以外,算法还提供一套完整标记恶意网络实体的方法.提出了网格计算中虚拟分组的匿名认证平台架构,并在此架构基础上分成5步实现匿名验证算法,然后说明了算法在一种对等计算平台的应用实例,与GT2,GT3,GT4以及信任管理进行安全性的比较,并设计一个实验评价其性能.     

基于Android系统嵌入式移动可信网关设计

以往移动可信平台设计均以终端设计为主,不适用于移动物联网条件下,提出一种基于Android系统的嵌入式可信移动网关,结合可信平台模块（ TPM）芯片与Android系统特有特性,设计新的可信模块。本设计提出 Android 系统下软硬件系统架构以及每个模块的详细功能。根据设计利用 Atmel AT97SC3205T芯片对Cortex—A8 S5PV210平台可信改造,并在Android系统上开发网关应用程序。根据此平台已经开发ZigBee应用程序,此设计有较高的商业价值。     

虚拟可信平台模块动态信任扩展方法

将可信计算技术应用到虚拟计算系统中,可以在云计算、网络功能虚拟化（network function virtualization,简称NFV）等场景下,提供基于硬件的可信保护功能.软件实现的虚拟可信平台模块（virtual trused platform module,简称vTPM）基于一个物理TPM（physical TPM,简称pTPM）,可让每个虚拟机拥有自己专属的TPM,但需要将对pTPM的信任扩展到vTPM上.现有方法主要采用证书链来进行扩展,但在虚拟机及其vTPM被迁移后,需要重新申请vTPM的身份密钥证书,可能会存在大量的短命证书,成本较高,且不能及时撤销旧pTPM对vTPM的信任扩展,也不能提供前向安全保证.提出了一种vTPM动态信任扩展（dynamic trust extension,简称DTE）方法,以满足虚拟机频繁迁移的需求.DTE将vTPM看作是pTPM的一个代理,vTPM每次进行远程证明时,需从一个认证服务器（authenticaiton server,简称AS）处获得一个有效的时间令牌.DTE在vTPM和pTPM之间建立了紧密的安全绑定关系,同时又能明显区分两种不同安全强度的TPM.在DTE里,vTPM被迁移后,无需重新获取身份秘钥证书,旧pTPM可及时撤销对vTPM的信任扩展,而且DTE可提供前向安全性.从原型系统及其性能测试与分析来看,DTE是可行的.     

一种柔性可信计算机模型与实现方法

基于可信计算组织提出的可信计算原理和安全技术规范，设计了一种柔性可信计算机模型(FTPC)，阐述了该模型的信任机制和实现方法。FTPC通过增强传统BIOS的安全功能，以BIOS核心代码为可信根核，将可信计算模块(TPM)封装成块设备，并通过计算机USB接口实现TPM与BIOS和操作系统的交互。FTPC采用实体的身份认证、完整性度量和密封存储等技术，无需改变现有计算机硬件体系结构即可支持可信计算，FTPC具有易实施和应用灵活的特点。     

可信匿名认证协议的研究与设计?

基于可信计算技术,设计可信匿名认证协议,实现用户与服务器间的双向身份认证以及服务器对用户平台的可信性评估。服务器通过为可信用户颁发可多次使用的授权接入证书,以提高工作效率,降低可信平台模块的度量负载。在通用可组合安全模型下的验证结果表明,该协议安全可信,具有高效性、可控性、跨域性等特点。     

基于可信平台模块的虚拟机安全协议

为了保证虚拟机间通信的安全,存取控制是经常采用的手段。但是存取控制的灵活性和扩展性都有一定的限制。为了克服这一局限性,本文提出了一套针对虚拟机系统的安全协议。安全协议以可信平台模块作为可信根,建立起从底层硬件到虚拟机中应用的信任路径,从而有效并安全地实现了密钥及证书的发放、身份认证、虚拟机间保密通信和密钥及证书更新的功能。此外,本文在Xen中成功实现了这套安全协议。     

可信终端动态运行环境的可信证据收集代理

可信计算的链式度量机制不容易扩展到终端所有应用程序,因而可信终端要始终保证其动态运行环境的可信仍然较为困难.为了提供可信终端动态运行环境客观、真实、全面的可信证据,设计并实现了一个基于可信平台模块(trusted platform model,简称TPM)的终端动态运行环境可信证据收集代理.该代理的主要功能是收集可信终端内存、进程、磁盘文件、网络端口、策略数据等关键对象的状态信息和操作信息.首先,通过扩展TPM信任传递过程及其度量功能保证该代理的静态可信,利用可信虚拟机监视器(trusted virtual machine monitor,简称TVMM)提供的隔离技术保证该代理动态可信;然后,利用TPM的加密和签名功能保证收集的证据的来源和传输可信;最后,在Windows平台中实现了一个可信证据收集代理原型,并以一个开放的局域网为实验环境来分析可信证据收集代理所获取的终端动态运行环境可信证据以及可信证据收集代理在该应用实例中的性能开销.该应用实例验证了该方案的可行性.     

移动可信接入轻量级认证与评估协议

为增强移动终端可信网络接入认证与评估协议的可用性,降低网络通信负载及终端计算负载,提出一种轻量级的身份认证与平台鉴别评估协议。协议基于接入双方在首次接入时共享的认证密钥以及对方的可信平台配置信息,在不需要可信第三方参与的情况下,完成快速的身份认证与鉴别评估。协议减少了网络数据交换次数以及接入双方的计算工作量,在保证接入认证与评估所需的安全属性的同时,还增强了平台配置信息的机密性以及抵抗重放攻击的能力。安全性和性能分析表明,所提协议适合无线网络通信环境下的移动终端可信网络接入。     

EFI下基于便携式TPM的可信计算平台研究

为解决可扩展固件接口（EFI）所面临的安全问题,提出了利用可信计算技术,在平台中建立可信根,创建可信链来解决可扩展固件接口存在的安全问题的方法。通过分析集成式可信计算模块（TPM）的缺陷和便携式TPM的优势,采用便携式TPM在可扩展固件接口中建立可信链。对比传统基本输入输出系统（BIOS）,研究了EFI框架结构,并给出了EFI下基于便携式TPM可信计算平台的安全架构,实现了EFI文件的完整性校验,使EFI的安全性得到一定程度的提高。