Kerberos协议在可信平台下的设计与实现

为了解决Kerberos协议缺乏对计算机网络终端的保护的问题,引入可信计算技术对协议进行安全加固,加入对客户端完整性的验证,将数字签名引入传统的票据中,以保证客户端的完整性和密钥的安全性;在Linux下搭建可信计算平台,通过调用TPM功能,实现Kerberos协议的可信安全加固方案.验证平台表明,使用可信计算平台技术对Kerberos协议进行安全加固是切实可行的.     

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.     

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。     

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.     

可信硬件平台的设计与实现

针对TCG可信平台的核心可信度量根不明确、缺乏有效的端口控制、对外接口速度低等缺陷,设计并实现了一种安全增强的可信硬件平台。该平台在借鉴TCG可信平台体系结构的基础上,以可信平台控制模块为核心可信度量根,解决了信任根的保护问题,同时实现了基于身份的I/O端口硬件控制,从而具有了更安全的可信启动、I/O有效控制等优点,可用在对可信安全要求较高的环境中。     

虚拟可信平台模块动态信任扩展方法

将可信计算技术应用到虚拟计算系统中,可以在云计算、网络功能虚拟化（network function virtualization,简称NFV）等场景下,提供基于硬件的可信保护功能.软件实现的虚拟可信平台模块（virtual trused platform module,简称vTPM）基于一个物理TPM（physical TPM,简称pTPM）,可让每个虚拟机拥有自己专属的TPM,但需要将对pTPM的信任扩展到vTPM上.现有方法主要采用证书链来进行扩展,但在虚拟机及其vTPM被迁移后,需要重新申请vTPM的身份密钥证书,可能会存在大量的短命证书,成本较高,且不能及时撤销旧pTPM对vTPM的信任扩展,也不能提供前向安全保证.提出了一种vTPM动态信任扩展（dynamic trust extension,简称DTE）方法,以满足虚拟机频繁迁移的需求.DTE将vTPM看作是pTPM的一个代理,vTPM每次进行远程证明时,需从一个认证服务器（authenticaiton server,简称AS）处获得一个有效的时间令牌.DTE在vTPM和pTPM之间建立了紧密的安全绑定关系,同时又能明显区分两种不同安全强度的TPM.在DTE里,vTPM被迁移后,无需重新获取身份秘钥证书,旧pTPM可及时撤销对vTPM的信任扩展,而且DTE可提供前向安全性.从原型系统及其性能测试与分析来看,DTE是可行的.     

一种新的用户登录可信认证方案的设计与实现

用户登录身份认证是建立操作系统可信性中一个非常重要的环节。操作系统采用口令、智能卡、USBKEY,甚至还采用了指纹、虹膜等认证方式来确认用户的身份,除了存在密码容易被遗忘、猜测、截获等一系列安全隐患外,还存在身份信息的存储安全和单向认证问题。基于可信计算联盟的规范,分析了操作系统用户登录传统认证方式的缺陷,提出了一种新的用户登录认证方式：基于可信平台模块(TPM)的用户登录可信认证。该认证方式是利用PC机USB接口外接TPM,将用户的身份信息、相关的密钥信息等存储在TPM中,并利用USBKEY技术、动态的口令技术来确保用户身份的真实可信。该认证方式克服了操作系统用户登录传统认证方式的缺陷,支持双向认证,为计算机获得更高的安全保障,进一步建立可信计算环境提供了基础。     

基于可信计算的计算机安全防护体系设计

当今,计算机终端操作系统已经不能满足信息私密性和完整性的要求。纯软件的解决方案不能从本质上解决终端信息安全问题。据此,可信计算组织成立并发布了解决方案及相关规范。参考这些规范,利用现阶段计算机的相关资源,研究并设计了基于硬件PCI卡和软件协议栈的结合来构建稳固的计算机安全防护体系。     

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.     

基于嵌入式技术的信任根研究

可信计算近年来发展迅速,被认为最有可能从根源上解决计算机的安全问题,信任根是可信计算的根本。简要介绍了可信计算的发展历史,分析了可信产品市场不景气的原因,从可信计算信任根的角度入手,提出了两种采用嵌入式技术来实现信任根的方案,并给出了方案的详细设计思想。     

WAPI中ASU的研究与设计

深入探讨了ASU的实现机制,给出了ASU详细的设计与实现方法,并对实现效率及安全性进行了讨论。     

基于TPM的终端数据可信迁移研究

提出一种终端数据可信迁移方案以解决数据无防护地流入/流出终端所带来的安全问题。根据“全程BLP规则”对待流入/流出的数据进行安全检查,只允许符合安全策略的数据迁移,由TPM负责将其加密/解密。介绍实现框架并分析其安全性。该方案可以保证迁移数据的机密性和可控性。     

移动可信接入轻量级认证与评估协议

为增强移动终端可信网络接入认证与评估协议的可用性,降低网络通信负载及终端计算负载,提出一种轻量级的身份认证与平台鉴别评估协议。协议基于接入双方在首次接入时共享的认证密钥以及对方的可信平台配置信息,在不需要可信第三方参与的情况下,完成快速的身份认证与鉴别评估。协议减少了网络数据交换次数以及接入双方的计算工作量,在保证接入认证与评估所需的安全属性的同时,还增强了平台配置信息的机密性以及抵抗重放攻击的能力。安全性和性能分析表明,所提协议适合无线网络通信环境下的移动终端可信网络接入。     

一种可信的网上银行认证协议的分析与设计

随着电子支付的普及,安全问题成为了影响其发展的关键问题之一。可信计算平台、PKI认证系统都是保证安全的有效机制。在分析这两种安全机制的基础上,提出了一种结合可信平台和PKI认证系统的网上银行认证协议,通过可信平台模块TPM保证了参与方的计算平台可信性,使用PKI系统和智能卡对银行、持卡人、读卡器进行了身份认证,完成了认证过程,达到安全可信的认证目的。     

基于双策略的WAPI协议改进

作为无线网络鉴别和保密基础结构的WAPI协议,其安全的认证机制是确保无线网络安全的前提。简要描述了WAPI认证协议原理,分析了WAPI身份认证中存在的易被中间人攻击的安全漏洞,提出了基于身份和签名的双策略改进方案,介绍了实现该方案的接发双队列认证模型,给出了有线网络下的模拟实验环境,通过实验证明了改进方案的有效性。     

基于TePA的无线传感器网络用户接入认证协议

安全有效的用户接入认证协议是构建无线传感器网络( WSN)系统的核心技术。针对无线传感器网络以数据为中心的特点,结合三元对等鉴别架构( TePA)技术提出了一种无线传感器网络用户接入认证协议。该协议具有灵活的安全配置机制,用户可选择不同的安全策略,能解决用户安全接入和安全需求各不同的问题。最后描述了密钥交换算法的实现,采用了重新分配的 SM2数字签名与验证流程,对数据签名验证的延迟比 SM2算法降低了约12%。     

Analysis and design of a smart card based authentication protocol

Numerous smart card based authentication protocols have been proposed to provide strong system security and robust individual privacy for communication between parties these days. Nevertheless, most of them do not provide formal analysis proof, and the security robustness is doubtful. Chang and Cheng （2011） proposed an efficient remote authentication protocol with smart cards and claimed that their proposed protocol could support secure communication in a multi-server environment. Unfortunately, there are opportunities for security enhancement in current schemes. In this paper, we identify the major weakness, i.e., session key disclosure, of a recently published protocol. We consequently propose a novel authentication scheme for a multi-server envi- ronment and give formal analysis proofs for security guarantees.