基于非平衡哈希树的平台完整性远程验证机制

为提高计算平台完整性度量的远程验证效率,提出一种基于非平衡哈希树的平台远程验证机制。平台可信实体的散列值以非平衡哈希树叶子节点的结构存储,远程验证时,查找度量实体对应的叶子节点,记录该叶子节点到根节点的验证路径,然后传递根节点和验证路径给验证方,最后根据验证路径重新计算根节点来验证度量值的有效性。实验结果表明,该机制能够有效降低散列值存储的空间和时间开销,完整性度量验证的时间复杂度为O(lb N)。     

基于非平衡哈希树的平台完整性远程验证机制

为提高计算平台完整性度量的远程验证效率,提出一种基于非平衡哈希树的平台远程验证机制。平台可信实体的散列值以非平衡哈希树叶子节点的结构存储,远程验证时,查找度量实体对应的叶子节点,记录该叶子节点到根节点的验证路径,然后传递根节点和验证路径给验证方,最后根据验证路径重新计算根节点来验证度量值的有效性。实验结果表明,该机制能够有效降低散列值存储的空间和时间开销,完整性度量验证的时间复杂度为O(lb N)。     

一种改进的组签名平台配置远程证明机制

针对远程证明效率低、隐私保护能力及可伸缩性差的问题,提出一种基于可动态调整的非平衡Merkle哈希树的平台配置远程证明机制。借鉴Merkle哈希树远程证明方案,考虑可信实体完整性度量值被请求的概率,综合利用组签名技术和动态Huffman树构造算法的优势,不仅能大幅减少可信实体度量日志的存储空间,屏蔽具体的可信实体的哈希值,而且缩短认证路径长度。给出具体的软件分发算法、完整性度量和验证算法,并从验证效率、隐私保护和可伸缩性3个方面分析算法的优势。分析结果表明,该机制可提高远程证明算法的效率、隐私保护能力及可伸缩性。     

基于云计算环境的平台可信度认证问题研究

为了搭建可信的云计算环境,云平台和用户平台之间需要进行相互认证。鉴于云环境的基本特征,提出一种基于云环境的平台可信度认证模型(CCEBA)。该模型引用可信计算平台远程证明的思想,将改进的基于模块和组件属性的可信证明方案应用于云平台的可信度认证中。用户平台认证则采用改进的基于系统行为的可信证明方案。实验结果表明,该认证模型有效地提高了云平台和用户平台之间认证的可信度,并且提高了远程证明的效率,从而搭建了可信的云计算环境。     

基于策略的语义远程认证

远程认证在可信计算中起着重要作用,它能提供可信环境存在的可靠证据。目前的方法是测量目标平台的二进制码、配置文件、属性或者安全策略等可信值。所有这些认证方法是静态的,缺乏动态行为认证并且没有对于实际的行为进行说明和规范。为了改进和完善这些认证方式,提出了一种语义远程认证策略,并对其进行了定义、规范和证明。该策略是把使用控制模型和行为结合起来,能够动态测量远程平台的行为。     

动态Huffman树平台配置远程证明方案

为了进一步提高平台配置远程证明方案的效率,在基于Merkle哈希树的远程验证机制RAMT的基础上,改进了可信实体散列值的存储方案,提出了基于动态Huffman树的平台配置远程证明方案RADHT,给出了算法效率的理论证明过程。认真讨论了可信实体的散列值存储方案,详细描述了动态Huffman树平台配置远程证明方案的体系结构、度量及验证过程,给出了一个完整性度量算法示例,并讨论了新机制的隐私保护能力和验证效率。与RAMT方案相比,新机制考虑了可信实体的散列值被查询的概率及其概率的动态更新问题。结果表明,新机制改进了平台配置远程证明方案的效率。     

基于哈希树的度量证据可信存储方案设计

计算平台的可信性由远程证明过程中提供的度量证据进行验证,验证程序根据计算平台在启动过程创建的度量证据建立信任。度量值扩展操作创建的度量证据和相关度量记录是线性的,查找效率较低。提出一种基于平衡二叉哈希树的构建度量证据的方法。计算平台上组件的度量值作为树叶,所有组件的度量值集合的度量值作为树根。在验证计算平台的过程中,使用哈希树的度量记录和根寄存器,在度量证据与标准值比较时显著提高错误组件查找的速度,从而提高效率。实验结果表明,平衡二叉哈希树模型在不增加空间复杂度的同时,查询时间开销显著减少。     

基于属性的Chameleon远程认证

针对目前远程认证方案中存在的配置信息易泄露、证书管理复杂等缺陷,在属性认证思想的基础上提出了一种基于属性的Chameleon远程认证方法。该方法采用Chameleon hash函数对认证过程进行改进,利用Chameleon hash函数的抗碰撞性对平台配置信息进行保护,并用Chameleon哈希计算结果作为平台属性凭证进行远程认证。分析结果表明,该方法增强了远程认证的灵活性与安全性。     

基于完整性度量的端到端可信匿名认证协议

针对目前端到端认证协议只认证平台身份,缺乏对平台可信性的验证,存在安全性的问题。通过改进的ELGamal签名方案,利用可信计算技术,提出了一种基于完整性度量的端到端可信匿名认证协议ETAAP(End-to-end Trusted Anonymous Authentication Protocol)。协议的首轮交互中实现了可信平台真实性验证,在此基础上通过IMC/IMV交互完成对平台完整性验证和平台安全属性的可信性评估,并采用通用可组合安全模型对协议的安全性进行了分析,证明协议是安全的。最后通过实验表明该协议具有较好的性能,可实现基于完整性的端到端可信匿名认证。     

可信匿名认证协议的研究与设计?

基于可信计算技术,设计可信匿名认证协议,实现用户与服务器间的双向身份认证以及服务器对用户平台的可信性评估。服务器通过为可信用户颁发可多次使用的授权接入证书,以提高工作效率,降低可信平台模块的度量负载。在通用可组合安全模型下的验证结果表明,该协议安全可信,具有高效性、可控性、跨域性等特点。     

一种基于局部性原理的远程验证机制

为了提高嵌入式平台配置远程证明方案的效率,在基于Merkle哈希树存储结构的基础上,结合程序的局部性原理,考虑平台下程序验证的时间特性,对存储程序模块完整性度量值的数据结构进行了改进,提出了一种基于局部性原理的远程验证机制。实验分析表明,新的机制可以减少构造存储度量日志的时间消耗,缩短应用程序实时认证路径的长度,提高平台配置远程证明的验证效率。     

服务器端Mashup开发平台的设计与实现

针对当前客户端Mashup应用程序存在的不足,提出一个服务器端Mashup开发平台。采用基于接口的面向对象设计方法,使平台具有良好的可扩展性,利用对象池提高平台性能,使用数据总线减少系统耦合,提高平台的灵活性。实践证明,该平台能够满足服务器端Mashup应用开发的需求。     

基于B+树的动态数据持有性证明方案

针对云存储环境下的数据持有性证明（PDP）方案效率较低、不能很好支持全动态更新的问题,设计了一种基于B⁺树的动态数据持有性证明方案。该方案引入双线性对技术和数据版本表,支持用户进行数据块级的细粒度动态操作并能保护用户的数据隐私。通过优化系统模型并设计节点索引值,使第三方检测机构能识别错误数据并进行精确定位。理论分析及实验结果表明,与基于Merkel哈希树（MHT）的方案相比,所提方案能够显著降低系统构造认证数据结构的时间开销,并且简化了动态更新过程,提高了第三方检测机构的验证效率。     

基于Chameleon哈希改进的平台配置远程证明机制

为了进一步提高平台配置远程证明机制的实用性,针对RAMT(remote attestation based on Merkle hashtree)方案的不足,基于Chameleon哈希算法,采用软件分组的思想,改进了RAMT方案,给出了实验证明。认真讨论了RAMT方案的特点,详细描述了改进后的RAMT方案的体系结构、度量及验证过程,并深入讨论了新机制的特点。实验结果表明,新机制不仅提高了远程证明机制的可伸缩性,而且进一步增强了隐私保护能力,从而进一步提高了方案的实用性。     

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.     

基于VMI的虚拟机远程证明方案

可信计算组织（TCG,trusted computing group）提出的虚拟机远程证明方案可以为云计算平台提供虚拟机完整性验证服务,而直接使用 TCG 提出的方案性能较低,并且会受到布谷鸟攻击的威胁。利用虚拟机自省技术（VMI,virtual machine introspection）设计了新的虚拟机远程证明方案。通过在虚拟机监视器（VMM,virtual machine monitor）中获取虚拟机远程验证证据的方法消除在虚拟机内执行布谷鸟攻击的路径,利用物理可信平台模块（TPM,trusted platform module）保证虚拟机远程验证证据的完整性,减少了身份证明密钥（AIK,attestation identity key）证书的产生数量,降低了私有证书颁发机构的负载。实验表明,方案可以有效验证虚拟机的完整性状态,在虚拟机数量较多的情况下,性能优于TCG提出的虚拟机远程证明方案。     

基于可信计算的企业云签证协议设计与证明

为解决当前企业云内部部门之间通信时缺乏身份认证的问题,提出基于可信计算的企业云签证方法与协议,并对其进行证明和分析。在可信云vTPM架构基础上,通过设计vAIK签证协议,建立vTPM与企业云部门终端之间的身份对应关系并保证了vTPM签名能力的合法性。通过设计vTPM远程证明协议使得企业云内部通信时的消息发送方身份可验。vAIK签证过程中的报告由云平台签名、远程证明过程中的报告由云平台和vTPM共同签名以保证消息发送方的身份真实性,并在vAIK签证和远程证明过程中加入随机数保证报告新鲜性。最后使用SVO逻辑对vTPM证书签证和远程证明协议进行了证明与分析,结果表明该设计能够达到理想目标。     

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。