基于TCM标准的应用程序信任机制和实现探索

本文提出了一种基于可信密码模块的应用程序信任机制。这种信任机制基于可信密码平台服务模块。符合《可信计算密码支持平台功能与接口规范》要求。同时,本文为快速开发运行于Windows系统上的基于可信密码模块的可信应用程序提供了解决方案,为推广国产可信计算平台提供了有力的技术支撑。     

基于国产处理器的可信系统研究与实现

根据可信计算组织TCG的可信计算规范,结合信任链的思想,基于国产处理器龙芯2F以及可信平台模块TPM,设计了基于龙芯处理器的可信计算平台,包括可信系统硬件层、可信BootLoader层和可信操作系统层,并设计了整个系统的启动程序,建立信任链,实现基于国产处理器的可信系统构建。     

基于EFI的可信计算平台研究 *

介绍了可信计算的研究进展情况,描述了基于可扩展固件接口EFI下可信计算平台的原理机制、体系 结构及其平台实现框架,分析了基于信任根的信任链传递过程模型,并探讨了可信平台模块、可信软件栈及文件 完整性验证等关键技术的实现。     

可信计算在服务器基板管理控制器中的应用

研究了可信计算技术在服务器基板管理控制器(BMC)中的应用,利用BMC和国产可信密码模块(TCM)作为信任根,在服务器上电启动过程中实现了对自主研发的BMC板卡固件的可信引导,对BIOS的主动度量,构建了完整的信任链。基于BMC板卡开发了FPGA控制TCM的逻辑,并开发了U-Boot可信功能软件。结果表明,在信任链构建过程中可以有效防止固件被恶意篡改,从而为系统平台构建了安全可信的环境。     

基于终端可信的分层可信平台模型研究

给出了基于终端可信的分层可信平台的研究,它是信息安全领域的一个新方向是一个结合平台硬件、安全操作系统、应用系统的完整的平台系统。基于终端可信的分层可信平台从客户终端系统的引导阶段出发构建完整的可信链,保证了可信计算平台的安全性,使信任的传递从用户到用户,进而实现真正的对于用户体验的可信计算。     

基于QEMU的虚拟可信平台模块的设计与实现

针对可信计算机系统信任链传递过程中的安全性缺陷,提出了在虚拟机中进行信任链传递的虚拟机穿越技术,并在QEMU虚拟机中实现了虚拟可信平台模块。虚拟可信平台模块通过采用信息代理的实现方式并利用虚拟机的封闭性和隔离性为可信计算机系统信任链传递提供了一个安全、高效和透明环境。通过KnoppixLinux分析和比较了QEMU虚拟机中实现的虚拟可信平台模块和Xen中基于可信平台模拟器的虚拟可信平台模块。     

基于TPM的嵌入式可信计算平台设计

增强工业嵌入式系统的安全性是当今工业信息安全领域研究的核心议题。只依靠软件的安全机制已经不能充分地保护信息安全,而现有的可信平台模块是专为个人计算机设计的,不能满足工业嵌入式系统的特殊需求。通过研究可信计算技术,设计了基于可信平台模块TPM的嵌入式可信计算平台,并从软件结构和硬件结构,分析了可信平台模块和信任链的传递机制。最后,在ZYNQ硬件平台上进行可信验证,通过内核伪造攻击测试,验证了设计的正确性,从而确保了工业嵌入式平台的安全可信。     

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.     

基于Java智能卡的可信度量模块设计

可信计算平台只执行被信任根担保的程序,可信度量技术是可信计算的核心和信任链传递的关键.但目前的复杂操作系统及应用程序仍无法被有效度量、信任链仍无法真正向上传递.本文提出了一种在不可信计算环境中直接确保应用程序可信的解决方案,构建一个基于Java智能卡虚拟机的、适于建立可信计算机制的计算环境,并设计出适合于Java智能卡环境的可信度量模块从而保证卡内从信任根到应用程序运行及结果的可信性.     

基于进化理论的层信任模型研究与实现

通过对可信计算进行深入的分析,并进行严格的逻辑推理证明,提出了基于进化理论的层信任模型。该模型在逻辑结构上定义了可信计算环境基本的信任链和可信层,并通过3个主要属性来描述可信度,物理结构上通过广电网的基于法定权利义务关系的可信根广播和在可信终端建立基于可信存储的可信根,来实现可信计算环境。该模型使得现有通用计算平台也适用于可信计算环境,提出了解决可信计算环境的外部性和公正性问题的方法,减少了可信终端主动防御带来的验证开销,用较小的代价实现了可信计算环境下可信计算实体可信度收敛。     

基于法予权利权利义务模型的可信计算环境实现

针对目前对信任的定义和模型没有尚未建立通用表达的研究现状问题,提出了一种基于现有计算机网络的可信计算平台模型,该模型充分利用了现有的计算机及其网络平台的通用性,提出一个可信计算平台模型。通过把现有的计算平台分层逻辑化为不同的信任层,降低了可信计算平台模型实施的难度,提高了其灵活性、扩展性和效率。,同时该模型从在客户端系统的引导阶段出发构建完整的可信链,以保证了可信计算平台的安全性。原型系统的实现的结果表明：由于,系统中所有的计算机及其网络构成统一的可信计算平台,使信任的传递从用户到用户,进而实现真正的对于用户体验间的可信计算。     

基于实体依赖关系的信任链模型与构建机制

信任链的建立和传递是构建可信计算环境的核心,然而,当前的信任链模型仅仅是针对具体的可信计算环境进行的形式化建模,其不具有一般意义,不能够为构建可信计算环境(特别是基于动态可信度量根(DRTM)的可信环境)提供理论方面的指导,也难以胜任评估现有的可信计算环境的重任.为了解决上述问题,进而构建一个具有一般意义的信任链模型.首先将信任链模型转换为数学模型,然后,在分析实体依赖关系和安全逻辑系统的基础上,采用了数学逻辑的证明方法证明了该信任链模型满足的性质.该模型不仅可以评估现有的可信计算平台(包括基于静态可信度量根(SRTM)的可信计算平台和DRTM的可信计算平台),还可以为进一步研究信任链构建和可信计算环境构建等提供理论上的参考.     

嵌入式实时操作系统可信计算技术研究

可信计算能有效提高嵌入式实时操作系统的安全性,但现有的可信计算技术较难满足该系统实时性和低功耗的要求。为此,提出一种基于VxWorks内核的可信计算解决方案。设计嵌入式实时可信平台模块和可信软件栈,实现基于完整性度量证书的信任链传递结构和轻量级访问控制框架。实验结果证明,可信平台模块相比SW-TPM模块平均命令执行时间节省了65.81%,轻量级访问控制框架对系统内核的性能影响也较小,可满足嵌入式实时操作系统的应用要求。     

分层可信计算平台模型的研究与实现*

提出了一种基于现有计算机网络的可信计算平台模型。该模型充分利用了现有的计算机及其网络平台的通用性,将现有的计算平台分层逻辑化为不同的信任层,不仅降低了可信计算平台模型实施的难度,而且提高了其灵活性、扩展性和效率;同时该模型从客户端系统的引导阶段出发构建完整的可信链,保证了可信计算平台的安全性;此外该模型解决了现有的可信计算平台的方向性和系统输入未知性的问题。原型系统实现的结果表明,由于系统中所有计算机及其网络构成统一的可信计算平台,使信任的传递从用户到用户,进而实现真正的对于用户体验的可信计算。     

新型可信计算平台体系结构研究

现行通用个人计算机基于开放架构,存在诸多攻击点,然而传统可信计算平台在解决个人PC安全问题的同时暴露出可信引导过程存在不可恢复的不足.针对这些安全问题,基于可信密码模块(TCM)提出一种新MJ可信计算平台体系结构.该结构具有可信引导失败时的自恢复机制,同时提供低于操作系统层的用户身份验证功能,通过基于TCM芯片的完整性度量、信任链的传递以及可信引导等技术,进而保证可信计算平台能够完成更安全的计算和存储工作,使可信计算平台达到更高的安全性、可信性和可靠性,同时该体系结构具有可信引导失败时的自恢复机制,可解决现有可信计算平台引导失败时无法正常启动的不足.     

嵌入式可信终端的信任链模型研究

针对嵌入式终端的安全问题日益突出以及嵌入式终端信任链传递不完整等问题,结合可信计算的思想,提出了自底向上的和自顶向下的嵌入式可信终端信任链传递模型.基于该模型,以linux嵌入式系统平台为原型,设计了启动可信,操作系统加载可信以及应用程序的加载可信.可以较好地解决目前嵌入式终端面临的安全问题.     

可信计算之信任链技术研究

可信计算近年发展迅速,被认为是最有可能从根本上解决计算机系统安全问题的一种方案,不同于传统信息安全解决办法,它以新的思路即主动防御来解决计算机和网络系统的信息安全问题.信任根和信任链是可信计算的根本组成部分.介绍了可信计算及信任链的相关知识,介绍了信任根,可信认证机制.最后详细给出了基于PCI扩展ROM的可信计算之信任链部分链实现的可行方案.     

嵌入式系统可信虚拟化技术的研究与应用

嵌入式系统在生活中的应用日益广泛,传统的安全增强手段已无法有效应对各种安全问题,增强嵌入式系统的安全性成为目前亟需解决的问题。为提高嵌入式系统及其应用程序的安全性,结合嵌入式系统的虚拟化技术与可信计算技术,设计并实现基于虚拟TCM的可信计算平台框架,实现了虚拟TCM和基于虚拟TCM的可信增强技术,提出并实现了一个基于虚拟TCM的会话认证方法,将信任链从硬件操作系统层扩展到了虚拟域的应用软件层。实验结果表明,虚拟TCM与物理TCM相结合能够有效保证嵌入式系统、虚拟域和应用程序的安全可信。     

基于可信计算平台的自动信任协商

可信计算平台的应用保证了终端的可信性,为网络安全问题的解决和可信网络的构建提供了必要的安全支持.网络安全的首要问题是信任关系的建立,自动信任协商是解决该问题的一种有效的方法.在介绍了可信计算平台的基本组成、自动信任协商的概念之后给出了一种基于可信计算平台的信任协商模型,阐述了可信计算平台为信任协商提供的安全支持并探讨了自动信任协商中的若干关键问题.最后,给出了一个基于可信计算平台的信任协商的示例.     

具有瀑布特征的可信虚拟平台信任链模型

将虚拟化技术与可信计算相结合构建的可信虚拟平台及其信任链模型是目前的一个研究热点。目前大部分的研究成果采用在虚拟平台上扩展传统信任链的构建方法,不仅模型过粗且逻辑不完全合理,而且还存在底层虚拟化平台和顶层用户虚拟机两条分离的信任链问题。为此,提出一种具有瀑布特征的信任链模型——TVP-QT,该模型以硬件可信平台模块（TPM）为起点,在底层虚拟化平台和顶层用户虚拟机信任链之间加入可信衔接点。当信任链从底层虚拟化平台传递到可信衔接点时,由可信衔接点负责对用户虚拟机的可信虚拟平台模块（vTPM）进行度量,之后将控制权交给vTPM,由vTPM负责对用户虚拟机启动的组件及应用进行度量。该模型中可信衔接点具有承上启下的瀑布特征,能满足虚拟化环境的层次性和动态性特征,保证了整个可信虚拟平台的可信性。不仅从理论上证明了该模型的正确性,而且对实例系统的分析和讨论也表明了该模型的通用性与可行性;在Xen中对该模型进行了仿真实验,实验结果表明该信任链传递理论可以保证可信虚拟化环境在整个运行过程是安全可信的。