支持MLS的多层次嵌入式高可信软件架构

为增强安全关键系统的高可信能力,在分析高可信保障机制现状的基础上,提出了一种多层次的高可信软件架构。该架构采用“时空分离”思想、虚拟机技术,为基于MLS的嵌入式安全关键系统提供了一种整体解决方案。基于该架构,研究了多层次的安全和防危策略管理方法、信息流控制机制、可信软件的评估和认证方法,为安全关键嵌入式系统提供可认证的安全服务。     

改进的直接匿名认证方案

为了解决可信计算平台直接匿名认证(DAA)方案复杂、计算开销大、应用受限等问题,进一步应对可信平台模块（TPM）计算能力的局限性,使TPM能广泛应用在嵌入式等资源受限环境,以双线性对为工具,以q强Diffie Hellman、判定性Diffie Hellman安全假设为基础,提出一种基于双线性对的DAA方案. 经分析结果表明该方案是安全的,同时其计算效率有较大改进,有效缓解了可信平台的计算瓶颈.     

复杂路由环境下的集中式双栈可信认证模型研究

研究了构建面向复杂网络环境下的IPv4/IPv6双栈的可信安全认证机制,以构建一个适用于有线无线的统一的双栈可信接入控制平台,用以提供统一的身份认证、授权及记账等安全服务,使得IPv6应用推广与部署更具可扩展性及安全性,也为运营商的IPv4/IPv6双栈服务提供可信接入控制手段,并实现与现有运营系统的松散耦合对接,以完善其运营体制.     

5G移动终端认证状态漫游和传递方法

移动通信系统通过接入认证和密钥协商在网络与移动终端间建立信任关系,确保通信安全。5G中移动终端在移动过程中可能跨越多种接入方式,需要反复与网络进行认证和协商;物联网应用中存在大量功能相同、行为一致的成组终端,逐一与网络进行认证和协商对网络构成巨大压力。移动终端成功接入网络后,可由网络为其颁发认证状态标识,持该标识的设备可直接通过其他接入方式接入网或将该标识传递给组内成员。该方法可以实现认证状态的漫游,避免成组移动终端与网络逐一认证,从而提高接入效率,避免资源浪费,确保网络安全。     

基于USBkey的可信平台模块的研究与仿真设计

本文在介绍TPM的结构和功能基础上,重点分析了TPM的密钥管理和认证机制,针对目前我国政府部门可信计算机改造的现状提出一种在USBkey上仿真实现外挂可信平台模块的设计思路,并给出了仿真实现可信平台认证的设计方案,对我国实现自主可控的可信终端改造进行了探索.     

基于双线性对的直接匿名认证方案

针对当前直接匿名认证(DAA)方案设计复杂度高、计算开销大,导致制约资源受限的嵌入式或移动可信智能设备的应用的现状,提出了一种改进DAA方案. 采用双线性对密码体制,以双线性对为工具,以q强Diffie-Hellman、判定性Diffie-Hellman安全假设为基础. 分析结果表明,该方案在确保正确、安全、匿名的基础上,计算开销得到了有效降低,解决了当前资源受限可信设备的计算瓶颈问题加速推进了DAA方案在移动领域的应用.     

基于LoRaWAN协议的双向认证接入机制的研究

针对LoRaWAN中终端设备与网络服务器建立连接过程中存在的安全漏洞做出改进。提出一种基于LoRaWAN协议的安全模型,通过终端与服务器之间双向认证机制加强终端与服务器的身份认证的安全性,防止第三方设备窃听,又将身份认证规则进行周期性更新,在防止重放攻击,加强链路安全性的同时,尽可能地降低对功耗的影响。仿真结果表明,该机制对LoRaWAN协议终端认证过程的安全性随着更新周期的缩短而更大,该机制的双方认证过程的能耗随着周期的缩短而增大,但对整体数据传输阶段的能耗和数据传输阶段的接收延迟影响不明显,其中数据传输阶段的接受延迟增加不足7%。     

一种基于eID的身份管理双向认证系统

针对互联网应用机构对用户进行认证过程中用户与服务器间的可信问题,设计一种基于eID身份管理内容的双向认证系统。该系统基于S/Key动态口令系统认证原理,引入eID对用户身份有效性进行可信验证,并通过双变量单向函数生成S/Key系统认证过程中对称加密密钥,设计基于eID的认证系统框架及认证协议。实验仿真结果和安全性分析表明,系统能够实现基于eID的身份验证,具有较好的安全性。     

可信网络匿名连接方案

在开放式网络连接环境中,可信网络终端在进行身份证明时不希望暴露自己的身份,本文提出了一种基于环签名的可信网络连接客户端匿名认证方案,引入环管理员机制以保证环成员都是合法的可信网络连接客户端,本方案的安全性基于CDH假设和强单向函数,且参数较短,易于实现.     

电力信息内网可信管控平台的设计与实现

电力信息网相对互联网较为封闭,信息安全隐患和威胁更多的来自网络内部,内网终端面临着身份认证安全性不高、主机非法外联、主机非法操作审计不足等安全问题.针对传统的电力信息网安全防护体系没有针对性对内网终端进行管控.本文提出了电力信息内网终端可信管控平台的安全解决方案,将用户登录认证、违规监控管理、日志审计及用户管理集成,并对集成后的可信管控平台的应用功能进行了测试分析.结果表明,该平台实现了基于USB Key的Windows登录认证、内部涉密主机违规外联监控等功能,同时方案中的程序保护模块增强系统安全性,验证了所提方案的有效性.     

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。     

支持验证代理方的远程证明模型及其安全协议

针对现有的远程证明模型中存在的终端平台基本配置细节与安全属性特征等隐私的保护问题,提出了一种具有委托模式的支持验证代理方的远程证明模型(AP2RA)及其安全协议．引入可信第3方接受验证方的委托,实施终端软硬件的完整性和安全性证明,并可信地报告平台当前状态的布尔值,改进了基于验证双方的远程证明模式,有效地保护了被验证方的平台隐私．与已有的方案相比,该方案能够抵抗被验证方消息重放攻击和共谋攻击,以及追踪对验证代理方(APP)发起攻击的终端平台,适用于可信网络中的资源分发与信息共享等环境．     

IaaS云虚拟机eID可信验证系统

为了解决云计算模式下数据与计算迁移造成的用户与云之间的互可信问题,从硬件平台、用户身份和用户行为多个维度,研究并设计了IaaS云虚拟机(eID)可信验证系统. 硬件平台采用可信第三方架构,采用全国唯一的公民网络电子身份eID标识用户身份,建立诚信记录,评估用户行为. 通过用户身份可信性验证、虚拟机可信性验证等4个阶段,有效解决了用户与云之间的互可信问题. 实验结果表明,该系统可抵御常见攻击方式,安全性高,且其计算时间复杂度在可接受范围内.     

基于计算平台安全属性的高效远程证明方案

现有的基于平台安全属性的远程证明方法对认证双方所传输的信息进行了加密,虽然可以实现数据保密,但认证过程耗时比较长,针对该问题,提出2个基于平台属性的远程证明方案以提高平台属性的验证效率,其中基于可部分否认的认证方案在远程证明的性能优化方面表现显著,基于Bloom过滤器与Paillier加密的认证方案的性能提升虽然不如可部分否认的认证方案,但是该方案对所传输的信息能够具备保密特性,这2个认证方案适用于对远程证明效率要求较高的应用场景,同时能够实现身份认证时对计算平台安全性的检查与校验.     

面向用电采集系统终端的可信度量方案

针对可信计算中可信度量的研究现状,对如何将可信计算引入用电采集终端的问题进行了深入研究,提出并构建了一种面向用电采集系统终端的可信度量方案。该方案以可信密码模块(TCM)为终端的可信芯片,以传统的可信度量技术为核心,并在可信度量环节引入了基于属性的远程证明方法。通过理论与实验分析可知,该方案可以有效改善二进制远程证明隐私性差、效率低、平台不可扩展等问题,提高了电力移动终端的信息安全主动防御能力。     

基于可信计算机制的云计算盲数据处理

针对云计算环境下数据处理时敏感数据易受非授权访问和非法篡改的问题,提出一种基于可信计算机制的盲数据处理方法。首先利用可信平台模块在云计算环境中建立可信根,确保敏感数据与云计算系统状态相绑定;然后构建盲数据处理环境,通过可信平台模块加密云间传输的信息,进行系统完整性度量和远程验证;最后采用椭圆曲线加密算法完成从源端到目标端的数据迁移。分析结果表明该方法可以为云计算数据处理提供安全的执行环境。     

一种可信局域网计算环境原型系统的实现

局域网作为网络拓扑的基本构成单位,其安全问题显得尤为重要。可信计算相关研究的兴起,为可信局域网理论与实践的探索提供了新的契机。本文提出一种可信计算环境的研究框架,将实体、行为及可信规则作为可信计算环境的三要素,以研究可信的单机计算环境及可信的局域网计算环境;提出一种可信的局域网计算环境架构,设计并实现此架构的一个原型系统。     

基于可信计算技术的自助服务系统终端可信环境构建研究

利用可信计算技术手段,以硬件为信任根,逐级检查计算设备终端的可信性.当发现设备内软、硬件处于异常状态即停止服务的启动或运行,极大地减小了恶意用户攻击的可能性.提出了自助服务系统终端可信环境的实现方法,从源头解决了计算机系统的安全问题.