基于可信计算平台的可信引导过程研究*

基于可信计算联盟的规范,设计了基于TPM的可信引导过程,并指出了该可信引导过程中亟待解决的问题.安全性分析表明,该可信引导过程可以使计算机获得更高的安全保障,为进一步建立可信计算环境提供了基础.     

基于可信计算平台的体系结构研究与应用

介绍了可信计算平台的关键部件组成及其功能,描述了可信计算平台的特点和原理机制,以及目前可信计算平台的研究进展情况,分析了基于可信计算平台技术的应用前景和存在的问题,并对未来的趋势进行了展望。基于863项目“可信计算系统平台”的安全芯片研制成功,展现了可信计算的良好应用前景。     

一种并行可复原可信启动过程的设计与实现

操作系统可信性的建立是从整个计算机系统加电引导开始直至操作系统运行环境最终的创建，对任意一次可能降低操作系统可信性的执行代码操作都要进行一致性度量。本文基于可信计算联盟的规范，分析了基于TPM的可信引导过程，提出了一种新的可信引导过程：并行可复原可信引导过程一在主机CPU与TPM之间采用并行工作方式，并支持被验证组件代码的备份和恢复。然后利用通道技术设计和实现了这一引导过程。最后对该引导过程进行了安全和性能分析，分析表明该引导过程可以使计算机获得更高的安全保障，为进一步建立可信计算环境提供了基础。     

基于安全芯片的可信平台设计与实现

基于可信计算联盟的规范,设计并实现了一个能够进行系统完整性数据收集与度量的可信终端系统,在不明显降低系统效率的前提下,获得了更高的安全保障,为进一步建立可信网络环境提供了基础。     

可信计算研究综述

本文说明了可信计算技术产生的背景和当前的研究现状,详细阐述了可信计算体系的框架、可信计算平台模块以及可信网络连接的架构,举例说明了可信计算平台的应用方式和开源开发环境,并对该领域的研究热点进行了综述。     

可信计算的研究与发展

传统信息安全系统以防外部入侵为主,与现今信息安全的主要威胁来自内部的实际不符合.可信计算由内部防护,从根源上防止各种安全隐患问题的发生,成为信息安全研究的一个新阶段.其主要思想是将安全芯片嵌入到计算机硬件设备平台中,利用平台的安全特性来保障安全.概述了可信计算的研究背景及其基本概念,分析了国内外发展现状和可信计算对产业界带来的影响,最后针对可信计算的发展现状进行了展望以及对可信计算的重点研究问题与研究方法进行了思考.     

Linux可信引导技术研究

可信计算对于信息系统的安全需求,提出了新的计算机系统安全解决方案,成为目前安全领域的研究热点.提出基于可信平台模块TPM(Trusted Platform Module)的Linux引导技术,阐述Linux引导模块之间信任链的建立及完整性度量的方法.任何模块加载执行之前必须通过完整性度量才能获得控制权,远程系统通过完整性度量值验证引导过程是否真实可信.     

基于可信计算的MAS移动终端的体系结构设计

本文针对目前MAS移动终端(ME)存在的安全问题,在分析了TCG的可信计算规范、TMP标准和瑞达公司的嵌入式安全模块(ESM)后,引入可信计算技术,提出一种基于OMAP730处理器的安全增强的MAS移动终端(ME)的体系结构,它采用了便携式TPM、USB-Key、USIM智能卡和指纹识别模块,从多个方面对系统进行安全增强,较好的解决了移动终端的安全问题。实现了较为可行的移动可信计算,最终从终端上保证了MAS系统的安全。     

可信计算平台研究

可信计算平台是能够提供可信计算服务的计算机软硬件实体,它能够提供可信系统的可靠性、可用性和行为的安全性。详细介绍了可信计算平台的关键部件及其功能,并分析了可信计算技术现今面临的问题及其发展前景。     

基于虚拟可信平台模块的完整性度量方案研究北大核心CSCD

针对SHA-1摘要算法不安全导致硬件TPM不可信的问题,文章提出一种基于虚拟可信平台模块的完整性度量方案。该方案引入自更新度量框架,将时间戳的摘要值附于度量组件后,并加入随机数以规避时钟攻击。文章还设计了与vTPM度量列表形式相似的自更新日志,以完善度量验证。文章在基于Xen的实验环境下对方案进行功能性验证,实验结果表明,该方案可使攻击者的攻击时间成本呈平方级增加,完整性度量的安全性得到大幅度提高。     

云环境中可信虚拟平台的远程证明方案研究

云环境中如何证明虚拟平台的可信,是值得研究的问题.由于云环境中虚拟平台包括运行于物理平台上的虚拟机管理器和虚拟机,它们是不同的逻辑运行实体,具有层次性和动态性,因此,现有的可信终端远程证明方案,包括隐私CA （privacy certification authority,简称PCA）方案和直接匿名证明（direct anonymous attestation,简称DAA）方案,都并不能直接用于可信虚拟平台.而TCG发布的Virtualized Trusted Platform Architecture Specification 1.0版中,可信虚拟平台的远程证明方案仅仅是个框架,并没有具体实施方案.为此,提出了一种自顶向下的可信虚拟平台远程证明实施方案——TVP-PCA.该方案是在虚拟机中设置一个认证代理,在虚拟机管理器中新增一个认证服务,挑战方首先通过顶层的认证代理证明虚拟机环境可信,然后通过底层的认证服务证明运行于物理平台上的虚拟机管理器可信,顶层和底层证明合起来确保了整个虚拟平台的可信,有效解决了顶层证明和底层证明的同一性问题.实验结果表明,该方案不仅能够证明虚拟机的可信,而且还能证明虚拟机管理器和物理平台的可信,因而证明了云环境中的虚拟平台是真正可信的.     

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.     

可信计算研究

网络中存在的各种隐患已经严重威胁到信息安全,网络攻击越来越趋于隐蔽化,攻击手法趋于复杂化,并且新的攻击手段不断更新,传统网络防护技术尽管也在不断发展,但已显得力不从心。可信计算的思想是从内部入手,从根源上防止各种安全隐患问题的发生。为对可信计算研究现状有一个直观的认识,提出了对＂可信计算＂体系结构的看法,详细介绍了可信计算终端的概念、特点和原理机制,对可信终端关键部件的结构和特点进行了描述。综述了可信计算在国内外的研究进展情况及目前可信计算的研究内容,并结合已有研究成果,对可信计算未来的研究方向进行了展望。     

基于双重完整性的可信证明模型

传统可信远程证明方法对于动态证明问题描述不足,且在可信证明过程中,证明主/客体交互行为对于可信性的影响缺乏理论依据。为此,提出一种基于证明主/客体双重完整性的可信证明模型,在该模型中引入可信性概念,定义可信属性及可信状态的建立规则,根据该模型设计可信证明系统,并分析主/客体不同完整性的证明方法。     

基于TPM构建可信Hash树

提出一种用TPM实现可信Hash树的方法.Hash树具有保护少量信息即可度量大量数据的性质,而TPM为保护Hash树的少量信息提供了基础.在TPM和访问TPM的进程不被攻击的前提下,基于TPM的完整性度量机制,可以保证Hash树的可信.本文称这种基于TPM实现的Hash树为T_Hash树.以T_Hash树为基础,针对完整性度量请求集中于待度量数据某个局部的应用场景,我们设计了TF_Hash树和TFC_Hash树.分析证明:这三种Hash树能够发现对它们的非法篡改行为,是可信的Hash树.实验表明:在特定的应用环境,TF_Hash树有比T_Hash树更好的效率,而TFC_Hash树的性能较TF_Hash树也有进一步的提升.     

基于可信计算的使用控制实施方案

针对访问的持续性保护问题,使用控制模型可以加强对传统模型的访问控制。已有的使用控制系统研究中,利用可信计算技术保证访问控制策略的正确实施。该类工作存在的问题是,对使用控制模型的决策连续特性支持不足。提出了新型的可信使用控制架构,持续监控系统变化,在使用过程中控制客体资源,有效支持决策连续性。提出了一种基于模型的行为证明方案,利用可信芯片TCM（trusted cryptography module）作为信任根,度量使用控制架构的动态行为,确保策略有效实施,并在操作系统内核中实现了该可信使用控制架构。通过实验评估,使用控制系统支持决策连续性并能及时发现攻击行为,是一种有效的可信使用控制的解决方案。     

基于可信移动平台的直接匿名证明方案研究

可信平台模块(trusted platform module, TPM)采用的直接匿名证明(direct anonymous attestation, DAA)方法实现了对平台身份的匿名远程证明.然而对于具有匿名远程证明高需求的移动平台,目前仍然没有通用高效的DAA解决方案框架.针对上述问题,提出了一种适用于可信移动平台的DAA方案框架,框架充分考虑了移动应用背景,结合若干基于椭圆曲线的DAA(ECC-DAA)方案重新设计,首次提出匿名凭证嵌入和再次获取凭证功能,符合TPM 2.0技术和接口标准规范.给出了基于TrustZone安全技术和TPM Emulator实现的可信移动平台体系结构.对4种ECC-DAA方案和3种椭圆曲线进行了对比、实现和分析,实验表明,框架能够良好兼容DAA方案和曲线,具有较高的计算速度.     

可信计算技术研究

可信计算技术作为一种新型信息安全技术,已经成为信息安全领域的研究热点.在可信计算领域取得长足发展的同时,其关键技术仍存在许多问题亟待解决,近年来这方面的相关研究已经陆续展开.综述了在可信计算关键技术方面的研究成果,从构建可信终端的信任入手,建立了基于信任度的信任模型,给出了基于信息流的动态信任链构建方法,一定程度上解决了终端信任构建的实时性、安全性等问题.针对远程证明协议的安全性和效率问题,构造了首个双线性对属性远程证明方案和首个基于q-SDH假设的双线性对直接匿名证明方案.在可信计算测评方面,提出了一种基于扩展有限状态机的测试用例自动生成方法,并基于该方法研制了国内首个实际应用的可信计算平台测评系统.     

基于可信计算的结构性安全模型设计与实现

鉴于可信计算可以弥补传统安全防护技术在构架设计和防护强度上存在的安全风险,提出一种可信计算安全模型,从信任链着手,将嵌入式可信安全模块、智能卡等模块引入可信计算平台,对关键技术的实现进行介绍,包括以J3210为核心的可信硬件平台、嵌入式操作系统JetOS、BIOS安全增强、操作系统的安全增强以及基于智能卡的用户身份认证.