基于TPM的嵌入式可信计算平台设计

为了解决目前嵌入式应用中存在的诸多安全问题,设计了一种基于TPM(Trusted Platform Module)安全芯片的嵌入式平台设计方案.在分析可信计算技术发展的基础上,结合嵌入式平台结构特点以及TPM芯片的常见接口,采用了通过I2C总线扩展TPM的方法.最后讨论了TPM的操作方法,设计了TPM在Bootload...     

嵌入式TPM及信任链的研究与实现

为将可信计算技术更有效应用于嵌入式系统,结合链式与星型信任结构,提出了一种带数据恢复功能的混合式信任结构,可降低链式结构的信任损失,减轻星型结构中可信平台模块(TPM)的计算负担.在此基础上构建并实现了一种嵌入式可信平台,以内置可信度量核心根(CRTM)的嵌入式TPM作为信任根,并在其内部设计了双端口内存作为与嵌入式处理器间的通信接口.该平台在启动过程中通过CRTM验证启动程序及操作系统的完整性,利用操作系统动态拦截和验证应用程序的完整性,并在发现完整性度量值被修改时启动数据恢复功能,从而有效保证了嵌入式系统软件组件的完整性和可信启动.     

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。     

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.     

嵌入式平台TPM扩展及可信引导设计与实现

为了提高目前嵌入式系统的安全性能,提出了一种针对嵌入式平台的安全设计方案.在研究了可信计算和嵌入式系统的技术基础上,提出通过扩展可信平台模块(TPM)的方法从底层对整个架构进行改进.在ARM嵌入式开发平台上,通过分析TPM芯片的低引脚数(LPC)接口功能,基于通用输入输出接口实现了TPM芯片在嵌入式平台上的扩展,并通过对平台启动代码的研究,设计并完成了该平台上的可信引导,整个过程验证了此设计方案的可行性.     

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.     

嵌入式可信计算机研究

将可信计算技术应用到嵌入式系统中,是一条有效解决嵌入式设备安全问题的新思路.首先阐述将可信计算与嵌入式技术相结合的趋势,然后分析了该技术所面临的诸多挑战,并给出了将CRTM集成到嵌入式TPM中实现的嵌入式可信计算机体系结构,最后分别从信任根和信任链两方面提出了满足嵌入式系统需求的详细设计方案.     

EFI下基于便携式TPM的可信计算平台研究

为解决可扩展固件接口（EFI）所面临的安全问题,提出了利用可信计算技术,在平台中建立可信根,创建可信链来解决可扩展固件接口存在的安全问题的方法。通过分析集成式可信计算模块（TPM）的缺陷和便携式TPM的优势,采用便携式TPM在可扩展固件接口中建立可信链。对比传统基本输入输出系统（BIOS）,研究了EFI框架结构,并给出了EFI下基于便携式TPM可信计算平台的安全架构,实现了EFI文件的完整性校验,使EFI的安全性得到一定程度的提高。     

EFI下基于便携式TPM的可信计算平台研究

为解决可扩展固件接口（EFI）所面临的安全问题,提出了利用可信计算技术,在平台中建立可信根,创建可信链来解决可扩展固件接口存在的安全问题的方法。通过分析集成式可信计算模块（TPM）的缺陷和便携式TPM的优势,采用便携式TPM在可扩展固件接口中建立可信链。对比传统基本输入输出系统（BIOS）,研究了EFI框架结构,并给出了EFI下基于便携式TPM可信计算平台的安全架构,实现了EFI文件的完整性校验,使EFI的安全性得到一定程度的提高。     

嵌入式可信计算平台测评系统的设计与实现磁

针对嵌入式平台功耗低、资源少等特点,设计了适用于嵌入式平台的可信芯片及嵌入式软件栈,构建了嵌入式可信计算平台。为使嵌入式可信计算平台能够有效地为嵌入式应用提供可信功能支持,论文设计并实现了嵌入式可信计算平台测评系统,从应用服务角度出发,保证嵌入式应用调用的可信功能的正确性。该测评系统支持多个平台的并行测试,并能根据不同需求定制测试方案,支持测试报表分析测试结果,且引起的平台额外开销较小。     

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。     

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。     

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。     

可信平台模块数据保护能力测试与分析

介绍了关于可信计算的概念,并特别针对可信计算平台联盟的可信计算理念,对可信平台进行了阐述。对可信平台模块（TPM）提供的独有特色的数据保护方式Binding和Sealing进行了测试,通过分析得出基本结论:可信平台在数据保护方面的能力明显不足,可信计算平台模块的计算能力有待于进一步提高。     

可信计算发展研究

可信计算是目前信息安全技术研究的一个热点,它是在计算系统的基础上发展来的。从科学计算、容错计算到可信计算,介绍了可信计算的起源和发展,重点分析了可信计算属性、可信计算机系统和可信平台的体系结构等关键技术,并对目前可信计算的研究现状和可信软件系统存在的难点问题进行了总结。     

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.     

基于Android系统嵌入式移动可信网关设计

以往移动可信平台设计均以终端设计为主,不适用于移动物联网条件下,提出一种基于Android系统的嵌入式可信移动网关,结合可信平台模块（ TPM）芯片与Android系统特有特性,设计新的可信模块。本设计提出 Android 系统下软硬件系统架构以及每个模块的详细功能。根据设计利用 Atmel AT97SC3205T芯片对Cortex—A8 S5PV210平台可信改造,并在Android系统上开发网关应用程序。根据此平台已经开发ZigBee应用程序,此设计有较高的商业价值。