基于云计算环境的平台可信度认证问题研究

为了搭建可信的云计算环境,云平台和用户平台之间需要进行相互认证。鉴于云环境的基本特征,提出一种基于云环境的平台可信度认证模型(CCEBA)。该模型引用可信计算平台远程证明的思想,将改进的基于模块和组件属性的可信证明方案应用于云平台的可信度认证中。用户平台认证则采用改进的基于系统行为的可信证明方案。实验结果表明,该认证模型有效地提高了云平台和用户平台之间认证的可信度,并且提高了远程证明的效率,从而搭建了可信的云计算环境。     

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.     

基于多组件签名的远程证明协议*

为了解决现有的远程证明方案对于多个安全组件同时证明时效率不高的问题,提出了一个基于多组件签名的远程证明方案,提供了使用属性签名来构造远程证明协议的思路。这种远程证明方案利用属性密码的签名协议进行构造,能够同时使用多个组件对消息进行签名,结合了属性密码学中的属性签名匿名性的特点,可以更好地保护证明平台的配置信息。对于具有不同安全性要求的消息有相应的签名组件,实现了动态证明。实现的原型系统表明,该方案能够同时对多个组件进行签名,且效率较高,基本不会影响平台的正常运行。     

一种多信任域内的直接匿名证明方案

针对可信计算平台的原始直接匿名证明方案在多信任域的环境下存在的不足,提出了一种多信任域内的直接匿名证明方案.该方案扩展了原始的直接匿名证明方案,解决了可信计算平台在多信任域内的隐私性保护问题.利用理想系统/现实系统模型对该方案进行了安全性的分析和证明.分析表明,该方案满足匿名性和不可伪造性.最后分析方案的计算性能,实验验证了方案的有效性和可行性.     

基于远程证明的云计算认证问题研究

在云计算环境中为确保安全,用户和服务提供者之间需要相互的认证。鉴于云计算平台的特性,提出基于组件属性和系统行为证明模型(CPTBA)。在该模型中,用户对服务商提供的组件进行认证时采用改进的可信计算中基于组件属性的远程证明。在数据管理过程中,系统行为的认证采用改进的基于系统行为的可信证明,服务提供商对用户身份进行认证采用AIK证书认证。     

一种可信终端运行环境远程证明方案

可信终端的远程证明无论是基于二进制的证明方案还是基于属性的证明方案,针对的均是终端的静态环境,反映的是终端的软件配置结构,并不能证明终端运行环境的真正可信.针对这一问题,提出了一种终端可信环境远程证明方案.针对静态环境,该方案考虑了满足可信平台规范的信任链以及相关软件配置的可信属性证明;针对动态环境,该方案考虑了终端行为的可信属性证明.并分别给出了信任链、平台软件配置和终端行为等属性证明的可信性判定策略和算法,以及终端运行环境远程证明的综合性判定策略和算法.另外,在Windows 平台上,设计和实现了该方案中的两个核心实体：证明代理和验证代理,并设计了证明代理和验证代理之间的通信协议.最后,介绍了该方案在Windows 平台上的一个典型应用案例以及证明代理在该应用实例中的性能开销.应用实例验证了该方案的可行性.     

可信计算中远程证明方法的研究

可信计算是信息安全领域的研究热点,而远程证明方法又是可信计算研究中的难点和关键.远程证明就是发出证明请求的一方确认远程平台的身份和平台状态配置信息的过程.本文研究了远程证明的意义和方法,将抽象的远程证明模型分为四类,并分析了现在模型存在的问题和可以改进的方法,其实现思路对于提高可信计算中远程证明的效率提供了很好的参考价值.     

基于组件属性的远程证明

提出了一个组件级的细粒度属性证明方案,用于向远程依赖方证明用户平台满足某种安全属性.与现有的远程证明方案相比,组件属性远程证明具有一定的语义和属性表述性等优势.该方案不但证明粒度细和扩展性强,而且属性证书的颁发、验证和撤销实现简单;本方案以组件承诺的方法保证属性证明的真实性,采用零知识证明实现平台组件的隐私性.基于强RSA假设,在Random Oracle模型下可被证明是安全的.实现的原型系统实验结果表明,组件属性证明是一种灵活、实用、高效的证明,对系统性能没有影响.     

面向云计算的计算平台远程证明

云计算是一种新兴的计算服务模式,其安全问题已经成为亟待研究的问题。本文将可信计算中的远程证明机制引入云计算中,针对云计算服务的特点,采用基于属性的远程证明思想,设计了一种面向云计算的计算平台远程证明方法,通过证明代理,实现云计算环境下计算平台安全属性的远程证明,使用户能够对云计算虚拟计算环境中的实际计算平台的安全属性进行验证。     

基于串空间的可信计算协议分析

可信计算技术能为终端、网络以及云计算平台等环境提供安全支撑,其本身的安全机制或者协议应该得到严格的形式化证明.该文基于串空间模型对其远程证明协议进行了分析.首先,扩展了串空间的消息代数和攻击者串,使其能表达可信计算相关的密码学操作,并对衍生的定理进行了证明;并且提出了4个新的认证测试准则,能对协议中的加密、签名、身份生成和哈希等组件进行推理.其次,基于扩展的串空间模型对远程证明协议的安全属性(隐私性、机密性和认证性)进行了抽象和分析.最后,给出了对发现攻击的消息流程,并基于ARM开发板对其中的布谷鸟攻击进行了实现,验证了串空间的分析结果.     

基于能力系统的应用证明研究

通过对可信计算及其主要功能“远端证明”的分析，提出“应用证明”的概念及原理，并说明支持应用证明所需的安全机制。分析现有主流操作系统所使用的保护结构和访问控制模型，说明应用证明在当前的主流操作系统上是无法实现的。通过对能力系统EROS进行改进，使其充分支持应用证明，并提高系统的安全性及可信性。     

移动电子商务认证中心安全设计探悉

对移动电子商务而言，电子商务交易过程中的安全是至关重要的，它是移动电子商务顺利实施的重要保证。本文对认证中心的设计与实现进行研究，实现移动电子商务交易过程的安全。     

基于策略的语义远程认证

远程认证在可信计算中起着重要作用,它能提供可信环境存在的可靠证据。目前的方法是测量目标平台的二进制码、配置文件、属性或者安全策略等可信值。所有这些认证方法是静态的,缺乏动态行为认证并且没有对于实际的行为进行说明和规范。为了改进和完善这些认证方式,提出了一种语义远程认证策略,并对其进行了定义、规范和证明。该策略是把使用控制模型和行为结合起来,能够动态测量远程平台的行为。     

移动电子商务认证中心安全设计探悉

对移动电子商务而言,电子商务交易过程中的安全是至关重要的,它是移动电子商务顺利实施的重要保证.本文对认证中心的设计与实现进行研究,实现移动电子商务交易过程的安全.     

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.     

一种基于属性证书的动态可信证明机制

基于可信计算的远程证明的方法中,二进制证明方法能反映系统平台当前配置的完整性状态,是动态的,但容易暴露隐私,而基于属性证书的证明将系统平台的配置信息隐藏,具有匿名性,但是静态的.将二进制方法嵌入到属性证书方法中,提出了一种动态属性可信证明(Dynamic Property Trusted Attestation DPTA)的协议.验证者通过模拟计算PCR值,并与证书中的PCR值进行比较,证明示证者的当前平台满足一定的安全属性,解决了暴露隐私和静态问题.实验表明这种证明方法能保护平台隐私,克服基于属性证书的静态特点,兼有实时性和保密性的特点.     

基于属性的自证实模型及其安全协议

针对可信环境下被验证方需要向验证方发送其软硬件基本配置信息来证明其完整性而产生的攻击问题,给出一种基于虚拟机技术的属性自证实（PSA）模型及其安全协议,并对协议进行安全性分析。首先通过在被验证平台上建立一个可信虚拟机,然后由该虚拟机实现对被验证平台上其他组件的度量,并可靠地报告代表当前平台运行环境的安全属性给验证方。自证实方式可以提高通信的安全性,并且减少维护独立可信第三方时所需的开销;使用基于属性的远程证明方式,能够提高被验证方的安全性;安全协议引入了TPM的不可迁移密钥特性来防止假冒攻击的发生。     

基于能力系统的应用证明研究

通过对可信计算及其主要功能“远端证明”的分析,提出“应用证明”的概念及原理,并说明支持应用证明所需的安全机制。分析现有主流操作系统所使用的保护结构和访问控制模型,说明应用证明在当前的主流操作系统上是无法实现的。通过对能力系统EROS进行改进,使其充分支持应用证明,并提高系统的安全性及可信性。     

一种基于PCA的远程匿名证明改进方案

远程证明是可信计算的关键技术之一,可以验证平台身份和配置信息的可信性,而现有远程证明方案存在一定的缺陷。本文在分析现有基于匿名属性证书的远程匿名证明方案的基础上,提出了改进方案。针对原方案中存在的在匿名属性证书申请过程中未验证证书颁发实体的问题,对证书申请方案进行了改进,采用会话密钥对PCA签名,保证了证书颁发实体的真实性;针对远程证明协议存在恶意用户接入的问题,在改进方案中引入假名机制,即保证了用户身份的匿名性,又防止了具有不良历史记录用户的非法接入。