基于可信网络连接的多级涉密网安全接入方案

分析多级涉密网安全接入的需求,提出了基于可信网络连接的多级涉密网安全接入模型。模型通过引入安全属性检查规则,检查接入设备和设备中客体的安全属性,以确保其接入不会造成敏感信息的泄露;通过引入完整性度量规则,实现多级涉密网与接入设备双向完整性度量。在可信网络连接架构的基础上增加认证信息库,提出了一种多级涉密网安全接入架构,设计了对应的安全接入认证协议,协议以先完整性度量后用户认证的顺序实现了接入双方安全可靠的互认证。对比分析表明,该协议的效率比其他接入认证协议的高。     

基于安全模组的嵌入式系统安全启动设计

围绕嵌入式设备启动过程的安全要求,本文提出了一种安全可信电路的设计,实现可信嵌入式系统.本文对该安全可信电路的设计方法进行分析,首先在嵌入式设备上电后进行交互验证,然后再利用安全模组对启动过程中的数据进行完整性度量,从而实现一种可信嵌入式系统.实验结果表明,安全模组具有安全和低时延等特点.在可信嵌入式系统中可以实现完整性度量,从而实现嵌入式设备的安全启动.     

一个支持可信主体特权最小化的多级安全模型

对已有多级安全模型的可信主体支持进行回顾和分析,提出了DLS(离散标记序列)多级安全模型.该模型将可信主体的生命周期分解为一系列非可信状态,对每一个状态赋予一个敏感标记.可信主体的当前敏感标记等于当前非可信状态的敏感标记,非可信状态的切换由预定义的可信请求事件触发.从而可信主体的当前敏感标记可以根据其应用逻辑而动态调整.同时给出了模型保持系统安全性的安全状态和规则.与Bell模型等可信主体敏感标记范围模型相比,该模型在多级安全的策略范围内实现了可信主体的特权最小化.     

验证方主导的远程证明方案

可信计算组织(TCG)提出了以可信平台模块(TPM)为核心的可信计算安全体系框架.远程证明是可信计算领域重要的研究问题之一.现有的远程证明方案都是由证明方发起,度量和证明缺乏一致性和可扩展性,不能保证平台的隐私性.针对这些缺陷,引入颁发度量和证明属性证书的权威机构,提出了一种由验证方根据安全需求发起证明的远程证明方案.而证明方则按照度量属性证书和证明属性证书进行平台的度量,TPM保证平台的度量真实可信.同时对平台配置进行了抽象,对度量过程进行了形式化分析和性能测试;而且采用签名和加密实现远程证明的真实性和平台的隐私性.该远程证明方案不仅能够用于向远程方证明平台运行环境是可信的,而且还用于平台运行环境的自身检测.     

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.     

基于可信等级的BLP改进模型

BLP模型存在完整性保护缺失、可信主体定义不明确和未考虑平台环境因素等问题。为此,提出一种基于可信等级的BLP改进模型TL-BLP。该模型引入主客体和平台的可信等级,并对BLP模型安全特性、主客体的敏感标记和状态转移规则进行改进,从而实现可信度的动态度量,保证访问操作平台的安全性,通过对BLP模型“下读上写”的限制,保证信息的完整性。分析结果表明,TL-BLP在保证信息机密性的基础上,能提高系统的完整性和可用性,实现基于可信度的访问控制。     

基于TPM的运行时软件可信证据收集机制

扩展了已有的软件可信性证据模型,引入了运行时软件可信证据,从而提供了更为全面的软件可信证据模型.为了提供客观、真实、全面的可信证据,提出了一种基于可信计算技术的软件运行时可信证据收集机制.利用可信平台模块(trusted platform module,简称TPM)提供的安全功能,结合“最新加载技术(late launch)”,在操作系统层引入了一个可信证据收集代理.此代理利用TPM,可以客观地收集目标应用程序的运行时可作为软件可信证据的信息,并保障可信证据本身的可信性.该可信证据收集机制具有良好的可扩展性,能够支持面向不同应用的信任评估模型.基于Linux Security Module,在Linux中实现了一个可信证据收集代理的原型.基于该原型,分析了一个分布式计算客户端实例的相关可信属性,并且分析了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.     

采用遗传-退火算法的网格依赖任务可信调度

针对异构网格环境下的依赖任务调度问题面临的安全性挑战,综合考虑网格资源节点的固有安全性和行为安全性,构建一个网格资源节点身份可靠性度量函数和行为表现信誉度评估策略;同时为了确立任务安全需求与资源节点安全属性之间的隶属关系,定义了安全效益隶属度函数,从而建立了一个网格任务调度的安全可信模型.以此为基础,定义任务需求表示模型和网格资源拓扑模型,提出一种安全可信的网格任务调度新模型.为求解该模型,在遗传算法的基础上,设计新的进化算子即改进的交叉算子、内部交叉算子及作为变异的迁移算子,同时引入模拟退火算法增加搜索精度,从而提出了一种新的遗传-退火算法.仿真实验表明,在相同条件下,该算法比同类算法在调度长度、安全可信值及收敛性等方面具有更好的综合性能.     

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.     

基于可信计算平台的可信动态客体监管系统的设计与实现

大部分安全操作系统在处理客体时,没有区分具体的客体类型,均采用统一的方法进标识,而且多数安全操作系统中采用传统访问控制方法保护的客体均是静态客体,忽略了对动态客体的保护,使得黑客或攻击者可以进行欺骗和中间人攻击,因此,安全操作系统中的动态客体并不可信.首先分析了操作系统中客体的类型,提出了可信动态客体的概念,并分析了其特点.为了防止动态客体泄露信息,提出了基于TPM的可信动态客体监管系统.一方面,该系统要求主体必须在TPM中注册,确保主体身份合法性,才能利用可信动态客体进行信息传递;另一方面,在TPM中必须存储创建该可信动态客体的属主的身份信息,以确保可信动态客体身份的合法性.最后进行了安全和性能分析,分析表明该可信动态客体监管系统可以阻止黑客利用动态客体进行欺骗和中间人攻击,防止信息泄露,为进一步建立可信计算环境提供了基础.