可信计算平台:真的可信吗

背景和现状 通常理解“可信计算”的机制是,在PC 硬件平台上导入安全芯片架构,通过其提供的安全功能来提高终端系统的安全性,其核心技术是称作“可信平台模块”TPM 的安全芯片。TPM其实是一个含有密码运算部件和存储部件的小型SOC(片上系统),所有有关可信的度量、度量的存储、度量的报告等体现“可信”的事件或活动都需要通过TPM 来进行。 “可信”就是可以信任,用户通过了计算平台的身份认证,就赢得了平台对用户的信任;检验平台软硬件配置的正确性,实现了用户对平台运行环境的信任;应用程序的完整性和合法性验证,体现出应用程序的可…     

嵌入式可信平台构建技术研究

为了解决嵌入式终端缺乏完整性度量和应用软件任意执行的问题,在研究可信计算技术、嵌入式可信密码模块和服务模块的基础上,通过引入星形链可信传递模型和软件签名验证机制,设计了在内核空间软件签名验证的实现方案,构建了针对嵌入式设备的可信平台体系结构。该嵌入式可信平台可保证终端的完整性和应用软件的可信启动,可防止恶意代码的破坏,有效提高了嵌入式终端设备的安全性和可信性。     

跨平台的可信执行环境模块方案研究

针对现有TPM、MTM等可信计算模块不能跨平台使用,未考虑算法、协议、功能更新等问题,提出一种基于硬件的可信执行环境模块（TEEM, trusted execution environment module）架构,该架构利用ARM TrustZone技术构建一个运行在硬件安全隔离环境中的可信计算模块。该模块能够为多种平台提供可信计算功能,具备较强的移动性和便携性,并且允许用户根据需要灵活地配置、升级模块的功能和算法。设计并实现了基于TEEM架构的原型系统,原型系统的安全性分析和性能测试结果表明,TEEM能够为用户提供一个安全、稳定、高效的可信执行环境。     

一种基于EAP的可信网络接入机制

入网终端的可信状态对整个网络的安全具有十分重要的影响,可信计算组织TCG的可信网络连接TNC正是为解决可信接入的问题提出,已成为一个研究热点。基于TNC体系和EAP协议设计了可信网络接入机制。该机制利用接入控制协议交换量化的终端可信度、身份等信息,并根据接入策略确定是否允许终端入网。通过对接入控制协议的健壮性分析,表明该机制能有效实现终端的入网控制,从源头保障网络安全。     

动态代码的实时可信传递研究

 基于可信计算技术的恶意代码防范机制可以弥补传统杀毒方式对未知恶意代码防范能力的不足,但是软件自动在线升级和补丁安装会生成和调用未知的动态代码,对这些动态代码的实时可信判定问题阻碍了可信计算技术的应用普及.动态代码实时可信判定和可信传递方法(Trust Determination and Transitivity Method of Dynamic codes,TDTMD)从代码的调用环境和调用方式出发,对动态代码的来源是否可信进行判定,进而对动态代码是否可信进行判断.TDTMD可以在保证应用软件和系统的运行连续性前提下,提供对各种已知或未知恶意代码攻击的有效防范能力.TDTMD的原型系统及其实验结果表明,它对系统的运行性能影响较小,并且安全有效.     

容忍非信任组件的可信终端模型研究

可信计算规范要求可信计算平台上运行的所有组件均要保证可信,这一机制严重制约了可信计算平台的应用.本文提出一种容忍非信任组件的可信终端模型,与现有可信计算平台相比,该模型允许非信任组件的存在,但同时能保证安全结果可预测和可控性.模型分为可信域和容忍非信任组件的不可信域.基于信息流无干扰理论和域间无干扰思想,给出非信任组件...     

基于TPM的CPK信息安全认证研究

针对当前信息安全认证中存在的终端可信问题,提出基于TPM的CPK信息安全认证技术,从而实现从终端平台到上层应用的环境可信。首先介绍TPM及其功能和CPK认证技术,然后为基于TPM的CPK认证技术体系构建了总体技术架构,通过对TPM的结构进行改进,使其功能得到了增强和封装,并为该认证技术设计了相应的认证流程,最后以飞行器应用程序的升级为例,对该认证技术的认证过程进行了具体说明。     

基于密码卡的虚拟化可信平台设计

虚拟化技术实现了云中硬件资源的共享,但也给主机安全带来了新的挑战。从虚拟化环境中主机系统的可信性需求出发,针对传统设计的TPM模块在虚拟化环境中性能和资源的不足,提出利用性能更高、易于灵活扩展的PCI-E接口密码卡替代传统TPM的方法。结合密码卡、虚拟化技术和可信服务功能构建一个高性能的虚拟可信平台,为虚拟平台上的应用提供可信度量、可信存储服务,从而有效地解决云端服务器的安全、可信问题。     

移动自组网中基于动态第三方的可信公平非抵赖协议

由于移动自组网Manet(Mobile Ad-hoc Networks)是一个无中心的网络且不存在值得信任的结点,传统的公平非抵赖协议因需要一个固定可信第三方TTP(Trusted Third Party)而不足以保证Manet的高效性和安全性.本文在可信平台模块TPM(Trusted Platform Module)的安全体系结构基础上提出了一种Manet中基于动态第三方的可信公平非抵赖协议,以取代固定TTP,提高协议效率,并运用TPM完整性度量技术和DAA(Direct Anonymous Attestation)远程认证技术,保证证据可信.最后利用Event B对该协议进行形式化建模,证明其有效性和公平性.     

基于TCM的国产可信计算机的设计

当前可信计算机研究大多是基于国外TCG的TPM技术,使用国产关键软硬件研制自主可信计算机成为必要.提出基于国产可信芯片、采用龙芯处理器、支持中标麒麟操作系统的可信计算机的设计,并从软件、硬件和BIOS设计三个方面具体阐述了设计方法.IC卡密钥加载、基于USB-Key的用户身份认证以及系统的完整性度量,共同保证了系统资源的安全可信.     

Efficient ID-based TPM key loading scheme for trusted platform

One important function in trusted computing is protected storage,which can protect unlimited amount of data and keys.In the existing trusted platform module(TPM)key loading scheme for trusted platform,a computing platform with TPM as its trusted anchor,the total times of loading operation is the same as the number of the loaded target object's ancestors,resulting in low efficiency of loading a TPM key which has many ancestors.To improve efficiency,an identity-based TPM key loading scheme is proposed.In this scheme,the times of loading operation is only two when any TPM key is loaded into TPM.Therefore,the required time cost for loading a TPM key can be reduced,especially for complex TPM key storage hierarchy.By analyzing the correctness,security,efficiency and feasibility,the proposed scheme has the better theoretical and application value.     

Survey on trusted cloud platform technology

Information security technology confronts severe challenges because of the safety demands of cloud computing.The trustworthiness and self-safety of cloud computing platform are the foundation of cloud computing security.The confidence of cloud users is the key issue the deep development and popularization for cloud computing.The trusted cloud computing technology provides a feasible solution.From the standpoint of guaranteeing the trustworthiness of cloud computing platform,related research progresses on trusted virtualization,construction of trusted cloud platform and trusted virtual machine were introduced.Additionally,the characteristics,application scopes and effectiveness of typical schemes were analyzed and compared.Finally,current limitations and possible directions for future research were discussed.     

基于虚拟机的可信计算

当前,虚拟机技术和可信计算技术是两大热门技术,可信计算技术是实现信息系统安全的重要手段。是否可以在虚拟机的环境下,通过结合虚拟机和可信计算的技术优势,来实现终端系统与网络的可信,提高整个信息系统的安全？研究了如何设计一个基于虚拟机的可信计算平台安全架构,并进一步研究了虚拟化TPM的问题。同时,分析并总结了TCG定义的可信链技术。在此基础上,提出了虚拟机环境下可信链的实现方法,加强终端系统与网络的安全性。     

New extension method of trusted certificate chain in virtual platform environment

When using trusted computing technology to build a trusted virtual platform environment,it is a hot problem that how to reasonably extend the underlying physical TPM certificate chain to the virtual machine environment.At present,the certificate trust expansion schemes are not perfect,either there is a violation of the TCG specifications,or TPM and vTPM certificate results inconsistent,either the presence of key redundancy,or privacy CA performance burden,some project cannot even extend the certificate trust.Based on this,a new extension method of trusted certificate chain was proposed.Firstly,a new class of certificate called VMEK (virtual machine extension key) was added in TPM,and the management mechanism of certificate VMEK was constructed,the main feature of which was that its key was not transferable and could be used to sign and encrypt the data inside and outside of TPM.Secondly,it used certificate VMEK to sign vTPM’s vEK to build the trust relationship between the underlying TPM and virtual machine,and realized extension of trusted certificate chain in virtual machine.Finally,in Xen,VMEK certificate and its management mechanism,and certificate trust extension based on VMEK were realized.The experiment results show that the proposed scheme can effectively realize the remote attestation function of virtual platform.     

基于TPM的可信集群系统设计与实现

集群系统既有分布式系统的特点,又有单一系统的特征。由于传统集群计算节点缺少可信计算平台的支持,集群作为一个单一的系统缺少可信安全技术的支持。作为一个分布式系统,其可信安全机制和信任链传递机制又很不同于单机系统。在TCG可信计算的规范和可信链的基础之上,提出了可信集群的构架,构建了基于TPM的可信集群,实现了基于可信集群架构的可信集群系统。针对集群中的应用,对所实现的可信集群系统如何解决集群中的可信安全问题作了探讨和研究。     

一种软件源的可信管控模型设计

基于对目前可信计算信任链及度量基准值采集流程存在的问题,提出了软件源的可信管控模型,实现软件的安全认定、度量基准值统一计算采集以及可信第三方的集中管控,为软件的可信运行奠定了基础,降低了可信度量值采集工作的复杂度,对软件源的可信管控实施具有一定的指导意义。此外,进行了软件可信表征格式和基于可信表征的可信度量流程设计,将软件源的可信延伸至软件加载的可信和软件运行的可信,较大程度地提升了软件全生命周期的可信证明强度。     

基于可信计算的可信应用研究

探讨了基于可信计算的可信应用目前缺乏的主要原因,深入剖析了基于虚拟机的可信平台和基于可信计算的可信Web服务体系结构、工作机制和应用流程,以及简要介绍了可信计算在AdHoc、传感器网络、网格计算、数字版权管理和RFID中的可信应用。通过对可信计算应用的研究,为推动可信计算技术的广泛应用具有重要的意义,最后对可信计算技术的应用进行了展望。