基于信息流的多级动态可信度量模型

系统运行时受环境和各种外界因素影响,加之内部多实体间信息流相互干扰,可能会破坏系统的可信性,最终导致产生非预期输出。现有研究主要针对初始化可信硬件环境下实体的完整性度量,未能考虑机密性带来的可信影响,同时对于实体可信度量的频率未能与实体推进时机同步。基于此提出一种基于信息流传递理论的多级动态可信度量模型,该模型以信息流的非传递无干扰理论为依据,通过引入可信代理模块,设计一种多级安全访问控制策略,分别从实体完整性和机密性两方面对系统中实体进行动态可信性度量。最后给出该模型的形式化描述和可信证明,结合抽象系统实例来说明该模型的有效性,相比现有研究,所提模型具有更好的度量实时性,是一种上下文感知的细粒度可信度量模型。     

基于ARM虚拟化扩展的Android内核动态度量方法

针对现阶段内核级攻击对Android系统完整性的威胁,提出一种基于ARM虚拟化扩展的Android内核动态度量方法DIMDroid。该方法利用ARM架构中的硬件辅助虚拟化技术,提供度量模块与被度量Android系统的隔离,首先通过分析在Android系统运行时影响内核完整性的因素从而得到静态和动态度量对象,其次在度量层对这些度量对象进行语义重构,最后对其进行完整性分析来判断Android内核是否受到攻击;同时通过基于硬件信任链的启动保护和基于内存隔离的运行时防护来保证DIMDroid自身安全。实验结果表明,DIMDroid能够及时发现破环Android内核完整性的rootkit,且该方法的性能损失在可接受范围内。     

基于内存取证的内核完整性度量方法

内核级攻击对操作系统的完整性和安全性造成严重威胁.当前,内核完整性度量方法在度量对象选取上存在片面性,且大部分方法采用周期性度量,无法避免TOC-TOU攻击.此外,基于硬件的内核完整性度量方法因添加额外的硬件使得系统成本较高;基于Hypervisor的内核完整性度量方法,应用复杂的VMM带来的系统性能损失较大.针对现有方法存在的不足,提出了基于内存取证的内核完整性度量方法KIMBMF.该方法采用内存取证分析技术提取静态和动态度量对象,提出时间随机化算法弱化TOC-TOU攻击,并采用Hash运算和加密运算相结合的算法提高度量过程的安全性.在此基础上,设计实现了基于内存取证的内核完整性度量原型系统,并通过实验评测了KIMBMF的有效性和性能.实验结果表明：KIMBMF能够有效度量内核的完整性,及时发现对内核完整性的攻击和破坏,且度量的性能开销小.     

基于交互式马尔可夫链的可信动态度量研究

可信动态度量为保障可信计算平台的可靠运行提供了重要支撑.根据系统的可靠性、可用性、信息和行为安全性,提出了可信度量要达到的目标.当前的可信度量集中在可信功能度量上,基于交互式马尔可夫链增加性能特征指标度量,即在预期行为描述模型中,运用变迁系统模型描述功能预期,通过将体现在可靠性上的路径概率与预期的关联,获取完成特定行为...     

基于可信计算的动态完整性度量模型

静态完整性度量不能保护系统在运行过程中的完整性。为此,提出一种基于可信计算的动态完整性度量模型。在现有的完整性度量架构中引入虚拟化技术,有助于系统管理员掌握系统在运行过程中的完整性。在软件加载后,对运行中的进程行为进行监控,动态度量其完整性。分析结果表明,该模型能防止运行过程中恶意攻击破坏系统的完整性,从而提高系统安全性。     

基于TPM 2.0的内核完整性度量框架

针对当前的完整性度量技术无法支持可信平台模块(TPM)2.0规范的问题,对Linux内核完整性度量架构(IMA)进行改进,设计基于TPM 2.0的内核完整性度量框架,同时基于TPM 2.0芯片实现支持TPM 2.0规范的Linux可信内核。测试结果表明,IM A 2.0可以基于TPM 2.0对系统关键文件进行完整性检测,同时抵御对内核文件的篡改攻击。     

产品结构相似度量方法

针对产品结构相似匹配的语义问题,分析树相似度量算法,提出一种考虑语义并基于结构约束的产品结构相似度量算法。基于产品结构树的XML模型研究如何用权值表达产品结构的语义信息,设计产品结构相似度的算法模型,并给出算法伪代码。分析结果表明,该算法能在考虑语义约束的前提下有效度量产品结构相似度。     

Kylin系统的内核级Rootkit防护

内核级rootkit是破坏内核完整性的最大威胁,它主要通过可加载模块方式和文件补丁方式破坏内核完整性。该文提出一种针对内核级rootkit威胁的防护模型,从一个可信根开始,开机引导验证完整性到系统运行时认证可加载模块,整个过程以信任链的形式传递,一级级度量,保证整个过程的可信赖性。讨论了该模型对系统性能的影响。     

可信Web服务的偏好本体度量模型

可信Web服务的选取及优化是基于Web服务的软件系统是否成功的关键因素之一,因此本文针对Web服务的可信性度量问题.提出可信Web服务的偏好本体度量模型.利用一个独立的第三方--可信度量中心TMC来评测Web服务的可信度,采用面向偏好的领域本体刻画度量指标及其权重,借鉴模糊描述逻辑设计了模型算法完成Web服务可信度的推算,并开发了可信Web服务智能推荐系统以验证该方法的可行性和有效性.     

基于多维度量和上下文的访问控制模型

在分布式系统中,用户身份难以确定、接入平台复杂,且网络环境动态多变,传统的基于角色或身份的访问控制模型已无法满足用户需求。为此,结合基于角色访问控制(RBAC)和信任管理(TM)的特点,在RBAC的基础上,引入信任与上下文的概念,对用户身份、接入平台及用户行为进行多维度量,根据网络环境和用户状态的动态多变性,提出一种基于多维度量和上下文的访问控制模型(MCBAC),该模型主要依据用户的身份信息和可信度分配角色,通过上下文约束,实现动态角色授权控制,具有较高的安全性及较好的灵活性。     

开放网络环境完整性按需度量模型

完整性度量是可信计算的关键问题之一.首先分析了目前研究成果在开放网络环境下存在的问题及其原因.提出了一种开放网络环境下完整性按需度量模型.该模型由度量请求者根据具体要求定制完整性度量策略,完整性度量策略由程序指令度量策略和数据流度量策略组成,度量响应者根据度量策略来度量自身组件的完整性,并为每个度量请求构造相应的可信链实例.该模型动态地度量完整性,改善了度量结果的新鲜性,兼顾软件代码和用户数据的完整性度量,克服了度量目标的片面性.在该模型的基础上实现了远程证明及其原型系统.并在流媒体服务网络中进行实验测试,实验结果表明该模型以较低的资源开销解决了存在的问题,能够适应开放网络环境下完整性度量的要求.     

一种基于安全优先架构的细粒度可信监测度量方法

Linux下的Rootkit通常使用修改系统内核关键位置数据的手段破坏系统内核完整性。可信计算是保护系统内核完整性的重要方法,可以使用它对Rootkit攻击进行监测。相较传统的被动可信计算体系,主动可信计算体系因其对上层应用透明、安全机制与计算功能充分隔离、可信根完全受硬件保护等特点,可以更有效地进行系统内核完整性保护。但目前的主动可信监测度量方法存在监测结果粒度较粗的问题,不能为防御者进行攻击对抗提供更详细的信息。针对这一问题,本文提出了一种基于安全优先架构的细粒度可信监测度量方法,安全域通过解析计算域内存语义信息,实现符号级别的细粒度可信度量,得到可用来对攻击进行分析的监测结果。实验表明,该方法可以在计算域受到Rootkit攻击时检测到全部被篡改的.text和.rodata段的符号,使用该方法得到的细粒度监测结果可以用来分析Rootkit的攻击手段和攻击目的,同时该方法对计算域的性能几乎没有影响。     

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。     

IaaS环境可信证明方法研究

提出一种基于时间戳的基础设施即服务(IaaS)动态可信证明方法。通过对云节点进行实时的动态度量,并将度量结果与度量时间绑定,验证云节点的当前运行状态可信。基于该方法,结合IaaS的服务业务流程,设计云节点注册证明、虚拟机启动证明及虚拟机关闭证明等远程证明方法,证明用户虚拟机运行于状态可信的云节点上,同时保证虚拟机数据的完整性和机密性。     

基于状态保持的Web服务组合可信度度量方法

本文对Web服务的可信性问题进行了研究与分析。针对互联网上Web服务组合缺乏可信性验证方法的问题,提出一种基于状态保持的完整性测量方法。通过对完整性的测量与验证,使得可信性可以在平台及服务之间进行传递。首先讨论了在可信计算平台上原子服务可信性测量及验证方法,该方法可以将信任从平台扩展至服务,这是一种静态的测量方法。对于动态性较强的服务组合,在静态测量的基础上提出了基于状态保持的完整性测量方法。针对实际应用中服务组合环境不固定的状况,提出一种锁定服务提供者平台的方案,使服务提供者平台的状态得以保持,维持了服务的可信性。     

可信计算环境构建机制研究进展

可信计算环境构建是通过软硬件结合的方式构建满足可信计算定义的系统,使其上进行的计算具有真实性、机密性、可控性等特性,并利用这些特性来弥补仅依靠传统安全防护方式的不足,从而更好地解决计算机安全面临的挑战和问题。介绍了可信计算环境构建的硬件基础,归纳了近年来基于静态可信度量根、动态可信度量根以及轻量虚拟机监控器的可信计算环境的构建机制,分析了现有可信计算环境构建机制的优势和不足;通过对可信计算环境中信任链的分析,指明了今后的研究方向。     

一种基于完整性度量架构的数据封装方法

封装存储是可信计算平台的一项重要功能,它能将数据的加密存储与平台状态结合起来,提供了更强的安全存储保证.但现代操作系统结构越来越复杂,各种启动项的加载顺序也相对随机;平台配置的频繁改变、软件更新及系统补丁等都限制了封装存储的应用.而操作系统级的完整性度量架构(IMA)能将信任链扩展到整个计算平台,为封装存储提供了支持.为此,基于IMA提出一种新的数据封装方法,采用相对固定的标准状态来封装,结合易变IMA度量列表和结果以及经过签名的名单策略来评估平台状态,解决了操作系统复杂性带来的配置寄存器(PCR)的值不确定性和软件更新及系统补丁带来的频繁封装问题.