基于双线性对签密的安全高效远程证明协议

为了解决当前远程证明方案中安全性差、效率较低的问题,提出了一种安全高效的模块级远程证明协议。该协议在构建模块属性签名时采用了签密方案,减少了属性证书的生成时间;而且采用椭圆曲线上基于双线性对的签密方案,同时也大大提高了属性证书的安全性。通过实验验证了协议的可行性。实验结果表明,该方案可以快速生成可信平台中各模块的属性签名,提高了远程证明的效率     

可信计算中基于属性的认证协议改进方案

可信计算中的一般认证协议完全依赖平台系统配置,因此,在平台软件和系统频繁升级的情况下协议会失效。为解决上述问题,对基于属性的认证协议进行改进,结合不可锻造零知识协议、提交协议和盲签名体制,使改进协议具有更高的安全性。分析结果证明,改进方案可以避免原认证协议的安全隐患,安全性得到提高,计算量仅略有增加。     

一种基于属性环签名的高效匿名证明协议

远程证明是可信计算领域中亟待突破的重要问题。结合二进制证明和基于属性的证明,应用环签名思想提出了一种简单、高效的匿名远程证明协议。该协议不需要属性证书,也不需要AIK证书,它通过借助一个离线可信第三方,应用可信计算绑定和密封机制,采用基于双线性对的属性环签名,同时实现了平台的身份证明和完整性状态证明。分析和实验表明,该协议具有不可伪造性、平台身份匿名性、配置隐私保护性和抗共谋性,并具有很高的运行效率;与现有典型的基于双线性对证明协议相比,签名长度减少了79.73%,所需验证的双线性对减少了50.00%,很好地解决了一直困扰可信计算中的远程证明和效率问题。     

基于SPIN的远程证明协议的形式化分析及改进

远程证明是解决移动支付安全问题的有效手段之一。通过对可信计算远程证明协议进行分析,发现用户平台配置信息的隐私性、用户的认证性和远程验证者的认证性存在脆弱点,使用SPIN模型检测工具,应用模型检测方法对协议进行了形式化分析,检测出破坏性攻击漏洞。针对协议中的漏洞对协议进行改进,提出了一种基于用户属性加盐哈希的方法,通过用户属性保证协议的安全传输。最后使用SPIN检测改进后的协议,证明了改进方案的有效性、安全性,阻断了发现的攻击。     

基于可信计算的动态组件属性认证协议

远程认证是可信计算平台的一种重要功能,二进制方法和基于属性证书的认证是其两种认证方法。属性认证能隐藏平台软件和硬件的配置信息,是静态的,不能动态验证现在正在运行的平台的实时信息。结合这两种方法的优点,提出了一种基于动态组件属性的认证协议,将二进制认证、属性认证和组件认证结合到该协议中。对协议进行了详细的说明和安全性分析,实验结果表明,该认证方法是有效的、保密的和可行的。     

基于MQTT协议扩展的IoT设备完整性监控

随着物联网飞速发展,设备数量呈指数级增长,随之而来的IoT安全问题也受到了越来越多的关注.通常IoT设备完整性认证采用软件证明方法实现设备完整性校验,以便及时检测出设备中恶意软件执行所导致的系统完整性篡改.但现有IoT软件证明存在海量设备同步证明性能低、通用IoT通信协议难以扩展等问题.针对这些问题,本文提供一种轻量级的异步完整性监控方案,在通用MQTT协议上扩展软件证明安全认证消息,异步推送设备完整性信息,在保障IoT系统高安全性的同时,提高了设备完整性证明验证效率.我们的方案实现了以下3方面安全功能:以内核模块方式实现设备完整性度量功能,基于MQTT的设备身份和完整性轻量级认证扩展,基于MQTT扩展协议的异步完整性监控.本方案能够抵抗常见的软件证明和MQTT协议攻击,具有轻量级异步软件证明、通用MQTT安全扩展等特点.最后在基于MQTT的IoT认证原型系统的实验结果表明, IoT节点的完整性度量、MQTT协议连接认证、PUBLISH报文消息认证性能较高,都能满足海量IoT设备完整性监控的应用需求.     

开放环境下的远程证明体系架构设计

虚拟化技术和证明技术相互依赖,只有两者相互结合,才能为安全系统奠定坚实的基础。首先给出在开放环境下使用证明技术建立信任关系需要解决的问题,然后提出一种支持远程证明的安全体系架构Sec_TV,讨论该架构如何结合虚拟化和证明技术来增强系统的安全性,并给出Sec_TV下远程证明协议设计,最后,从Sec_TV体系架构本身及Sec_TV远程证明协议两个方面讨论这个远程证明体系架构的安全性。     

IPSec协议的远程证明扩展

传统IPScc协议在建立安全通信连接时,没有考虑终端自身安全问题,而可信计算的远程证明机制就是为被接入方提供接入方的自身安全证明,将其引入IPSec协议可以弥补建立IPSe。连接时的终端安全漏洞。首先分析了IPScc协议的IKE协商过程和可信计算技术的远程证明机制,然后以基于数字签名的IKE主模式流程为例,提出在IKE协商阶段引入远程证明机制的IPScc远程证明扩展协议流程及安全分析。该协议引入带有SKAE扩展项的身份证书,实现对终端身份和系统完整性的双重认证,确保端到端的安全连接。协议在保证通信信息的机密性、完整性、新鲜性之外,也充分保护终端平台隐私性。     

开放网络环境下的属性远程证明

为解决基于完整性验证的可信平台证明机制中存在的诸多问题,给出了一个基于平台属性的远程证明抽象模型,借助可信第三方实现平台属性的有效验证。并使用逻辑安全语言对该模型进行了形式化描述和可行性验证。这种新的可信平台证明方式丰富了平台证明的安全语义,并且更适用于公平、开放的网络环境。     

基于双线性映射和属性证书的远程证明方案

针对现有TCG组织定义的远程证明机制证明过程复杂和隐私泄漏的不足,通过使用基于双线性映射的BBS’签名算法和属性证书机制代替平台配置信息的方式,提出了一种基于双线性映射和属性证书的远程证明方案（Bilinear Mappingand Property Based Attestation,BMPBA）。与已有的远程证明方案相比,BMPBA方案更好地降低了平台配置信息易泄露的风险,其使用的签名方案具有密钥与签名长度短和计算效率高的优点,从而提高了远程证明机制的运行效率。分析结果表明：利用该方案能够高效率地实现平台间的远程证明,并能较好地保证平台证明的安全性、正确性和不可伪造性。     

基于可信移动平台的跨身份标志域访问模型*

重点研究了不同身份标志域中用户与服务提供者之间的信任关系建立问题,提出了基于可信移动平台的移动身份管理框架。将可信移动平台提供的可信引导、远程平台证明和可信票据机制集成到框架中以建立不同身份标志域间的信任关系。由于移动平台的计算和存储能力有限,该框架协议呈现了服务器完成了大部分计算的不平衡特征。该框架以用户为中心并抵抗各种攻击,增强了安全性能。     

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.     

抗量子可信计算安全支撑平台技术

随着科技的发展,量子计算机大规模部署逐渐变为可能,基于部分计算困难问题的公钥密码算法将被量子算法有效求解.传统的可信硬件芯片如TCM/TPM等由于广泛使用了RSA、SM3、ECC等公钥密码体制,其安全性将受到严重影响;而绝大部分具有抗量子能力的密码算法并不适配现有TCM/TPM芯片有限的计算能力,因此需要对抗量子可信计...     

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.     

面向物联网的高效集群证明机制

随着物联网的迅速发展,巨量的嵌入式设备广泛应用于现代生活,安全和隐私成为了物联网发展的重要挑战.物联网设备互联构成集群网络,设备集群证明是验证集群环境内所有设备的可信状态的一种安全技术,也是物联网安全研究需要解决的一个重要问题.传统证明技术主要针对单一证明者的场景,无法满足大规模集群的全局证明需求;而简单扩展的集群证明机制通常难以抵抗合谋攻击,且效率低下.为了解决这些问题,本文提出了一种基于设备分组的高效集群证明方案.该方案将同构设备分组,并于每组设立一个管理节点负责该组的组内节点验证.当进行远程证明时,由于每个管理节点已经预先获悉该组节点可信性状态,所以只需要对全局集群环境内所有管理节点进行验证,从而提高了效率.该方案不仅高效,还具有较高的安全性,能够抵抗合谋攻击等.我们实现的原型系统实验测试结果表明,当同构设备越多,管理节点越少的时候,本文方案的证明效率更高.     

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。     

云计算中基于TPM的多银行电子现金系统

针对云计算的虚拟化技术可以解决传统网络中电子现金系统存在的隐私泄露、交易不规范和高成本投入问题, 在已有的工作中, 考虑商家和用户使用同一银行在一定程度上限制了电子现金广泛使用的情况, 提出了一种基于TPM(trusted platform module)的可信云平台多银行电子现金方案。该方案从电子现金支付的效率和安全性方面考虑, 利用群签名和椭圆曲线算法ECC提高协议的执行效率, 运用可信平台模块提供的隐私保护和远程证明功能加强支付协议的安全性。最后, 对方案的安全性和效率进行分析。     

身份证实证书在可信计算中的应用

证书体系在可信计算中具有基础支撑作用,它参与完成了信任传递的整个过程。该文研究身份证实证书（AIK）的内容、产生和其他证书的关系,分析其在远端主机证明的作用和过程。用可信计算技术和AIK证书加强安全套接层（SSL）协议的方法和步骤解决SSL协议中无法验证服务器程序真实性的问题。     

用IPsec保护Internet网上数据安全

研究了IPsec作为一套安全标准的协议簇其中的安全机制：探讨了使用IPsec的认证和加密功能。克服TCP/IP缺陷的可能性。