基于终端可信的分层可信平台模型研究

给出了基于终端可信的分层可信平台的研究,它是信息安全领域的一个新方向是一个结合平台硬件、安全操作系统、应用系统的完整的平台系统。基于终端可信的分层可信平台从客户终端系统的引导阶段出发构建完整的可信链,保证了可信计算平台的安全性,使信任的传递从用户到用户,进而实现真正的对于用户体验的可信计算。     

基于安全协处理器保护软件可信运行框架

软件可信运行是许多应用领域的基础,但恶意主机问题使得很难保证一个软件可信运行.在传统的基于硬件加密平台保护软件可信运行机制中,运行于安全硬件中的代码和运行于主机中的代码不在同一个执行上下文中,因此难以给用户提供完善的保护策略.为此,提出了一种新的基于安全协处理器保护软件可信运行的框架,在该框架下,软件设计者可以根据待保护软件特点和自身要求定制更加完善和灵活的保护.     

基于TPM的嵌入式可信计算平台设计

增强工业嵌入式系统的安全性是当今工业信息安全领域研究的核心议题。只依靠软件的安全机制已经不能充分地保护信息安全,而现有的可信平台模块是专为个人计算机设计的,不能满足工业嵌入式系统的特殊需求。通过研究可信计算技术,设计了基于可信平台模块TPM的嵌入式可信计算平台,并从软件结构和硬件结构,分析了可信平台模块和信任链的传递机制。最后,在ZYNQ硬件平台上进行可信验证,通过内核伪造攻击测试,验证了设计的正确性,从而确保了工业嵌入式平台的安全可信。     

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...     

Towards multilaterally secure computing platforms—with open source and trusted computing

We present a security architecture for a trustworthy open computing platform that aims at solving a variety of security problems of conventional platforms by an efficient migration of existing operating system components, a Security Software Layer (PERSEUS), and hardware functionalities offered by the Trusted Computing technology. The main goal is to provide multilateral security, e.g., protecting users' privacy while preventing violations of copyrights. Hence the proposed architecture includes a variety of security services such as secure booting, trusted GUI, secure installation/update, and trusted viewer. The design is flexible enough to support a wide range of hardware platforms, i.e., PC, PDA, and embedded systems. The proposed platform shall serve as a basis for implementing a variety of innovative business models and distributed applications with multilateral security.     

Domain-specific codesign for embedded security

Systems with multiple design domains require codesign of application domains. Dedicated hardware processors implement the application domains and software integrates them. The authors use ThumbPod, a prototype embedded security application, for remote identification applications such as intelligent keys or electronic payments. The device combines security, biometrics, and networking domains. Additional software support consists of a dynamic application download using the Java application manager. Sun's K virtual machine offers an infrastructure for secure code download and execution. The virtual machine also integrates the cryptoprocessor through a native interface.     

可信计算增强P2P网络的安全性研究

基于可信计算技术提出了一个具有时间自校验功能的信任代理模块,并将它引入到提出的框架中。给出了它在系统中的层次位置,同时指出了该模块包括的3个主要部分以及它们的功能。框架可以保证平台协议交换的可靠性,并能保证检测环境提供信息的可靠性。指出了该算法如何加强平台访问控制和应用程序的安全性,并说明了该算法如何增强对等网络计算的安全性以及设计安全操作系统的网络可信路径方法,最后提出了一些相关的未来研究方向。     

浅论可信计算机平台密钥管理

可信计算机密码支撑平台可以提供一种可靠性高、可用性强的软硬件计算机平台,其利用可信平台模块,以密码学技术为基础,以操作系统为核心,利用相应的加解密技术以及认证技术来提高系统的安全性。本文就针对可信计算机平台密钥管理技术展开讨论。     

一种基于可信计算技术的源代码安全审查模型

在现阶段的大规模软件工程开发中,源代码数量已经变得越来越庞大,动辄就是数百万,甚至是数千万行以上.随着源代码数量的激增,代码的逻辑越来越复杂,相互之间的调用关系越来越繁复,代码的安全漏洞也越来越容易出现.常规的人工检查和调试已经完全不能满足庞大的系统软件的审查需求.此时,常在源代码正式发布之前,使用安全代码审查机制来快速找出系统中绝大多数的安全漏洞.针对这一问题,文章结合传统的代码安全审查原理和当前流行的可信计算技术,提出了一种基于可信计算技术的源代码安全审查模型.在代码的安全审查过程中,利用可信计算的可信度量原理的审查方法,结合运用安全操作系统的访问控制机制,检测出源代码中可能不符合可信计算理论的系统资源访问,防止主体触发来源不可信或已被篡改的代码,从而实现对各种已知和未知恶意代码的防御,让最终的代码在运行时符合可信计算标准.该模型通过将不同的软件进行类型分级,从而确定不同软件对系统资源的不同使用权限.使用文中规范开发的代码遵循可信计算标准,可以杜绝恶意代码对系统资源的不安全访问.     

Predictive Mitigation of Timing Channels - Threat Defense for Machine Codes

The security of software systems can be threatened by many internal and external threats, including data leakages due to timing channels. Even if developers manage to avoid security threats in the source code or bytecode during development and testing, new threats can arise as the compiler generates machine codes from representations at the binary code level during execution on the processor or due to operating system specifics. Current approaches either do not allow the neutralization of timing channels to be achieved comprehensively with a sufficient degree of security or require an unjustifiable amount of time and/or resources. Herein, a method is demonstrated for the protected execution of software based on a secure virtual execution environment (VEE) that combines the results from dynamic and static analyses to find timing channels through the application of code transformations. This solution complements other available techniques to prevent timing channels from being exploited. This approach helps control the appearance and neutralization of timing channels via just-in-time code modifications during all stages of program development and usage. This work demonstrates the identification of threats using timing channels as an example. The approach presented herein can be expanded to the neutralization of other types of threats.     

基于TPM硬件的移动Agent安全模型研究

主要讨论了安全强度较高的基于硬件的移动Agent安全方案.将可信计算技术与平台引入移动Agent的安全机制,基于可信硬件TPM所提供的相关安全服务实现移动Agent的主动保护机制.设计了在可信硬件平台上的移动Agent安全框架模型并进行了详细分析.     

基于操作系统安全的恶意代码防御研究述评

总结了安全操作系统实现恶意代码防御的典型理论模型,分析了它们的基本思想、实现方法和不足之处,指出提高访问控制类模型的恶意代码全面防御能力和安全保证级别、从操作系统安全体系结构的高度构建宏病毒防御机制以及应用可信计算技术建立操作系统的恶意代码免疫机制将是该领域的研究方向.     

基于TrustZone的可信移动终端云服务安全接入方案

可信云架构为云计算用户提供了安全可信的云服务执行环境,保护了用户私有数据的计算与存储安全. 然而在移动云计算高速发展的今天, 仍然没有移动终端接入可信云服务的安全解决方案. 针对上述问题, 提出了一种可信移动终端云服务安全接入方案, 方案充分考虑了移动云计算应用背景, 利用ARM TrustZone硬件隔离技术构建可信移动终端, 保护云服务客户端及安全敏感操作在移动终端的安全执行, 结合物理不可克隆函数技术, 给出了移动终端密钥与敏感数据管理机制. 在此基础之上, 借鉴可信计算技术思想, 设计了云服务安全接入协议, 协议兼容可信云架构, 提供云服务端与移动客户端间的端到端认证. 分析了方案具备的6种安全属性, 给出了基于方案的移动云存储应用实例, 实现了方案的原型系统. 实验结果表明, 可信移动终端TCB较小, 方案具有良好的可扩展性和安全可控性, 整体运行效率较高.     

有效防御可执行恶意代码的访问控制模型

可执行恶意代码严重危害操作系统的安全,它通过进程实现对系统造成危害,能否控制进程的安全是可执行恶意代码防御中的关键问题。该文以安全操作系统的访问控制思想为基础,根据可信计算的思想和原则,提出一个防御可执行恶意代码体系中的URPP访问控制模型。该模型以进程作为核心,对进程启动进行可信度量以及最小权限的约束。实践证明,URPP模型能够有效地抑制可执行恶意代码对系统造成的危害。     

可信计算平台研究

可信计算平台是能够提供可信计算服务的计算机软硬件实体,它能够提供可信系统的可靠性、可用性和行为的安全性。详细介绍了可信计算平台的关键部件及其功能,并分析了可信计算技术现今面临的问题及其发展前景。     

基于硬件虚拟化的单向隔离执行模型

提出了一种基于硬件虚拟化技术的单向隔离执行模型.在该模型中,安全相关的应用程序可以根据自身需求分离成宿主进程(host process)和安全敏感模块(security sensitive module,简称SSM)两部分.隔离执行器(SSMVisor)作为模型的核心部件,为SSM提供了一个单向隔离的执行环境.既保证了安全性,又允许SSM以函数调用的方式与外部进行交互.安全应用程序的可信计算基(trusted computing base,简称TCB)仅由安全敏感模块和隔离执行器构成,不再包括应用程序中的安全无关模块和操作系统,有效地削减了TCB的规模.原型系统既保持了与原有操作系统环境的兼容性,又保证了实现的轻量级.实验结果表明,系统性能开销轻微,约为6.5％.     

可信应用环境的安全性验证方法

针对可信应用环境的安全性验证问题,利用通信顺序进程描述系统应具有的无干扰属性,基于强制访问控制机制对系统中的软件包进行标记,并对系统应用流程建模。将该模型输入FDR2中进行实验,结果证明,系统应用在运行过程中达到安全可信状态,可以屏蔽环境中其他应用非预期的干扰。     

基于精化的TrustZone多安全分区建模与形式化验证

TrustZone作为ARM处理器上的可信执行环境技术,为设备上安全敏感的程序和数据提供一个隔离的独立执行环境.然而,可信操作系统与所有可信应用运行在同一个可信环境中,任意组件上的漏洞被利用都会波及系统中的其他组件.虽然ARM提出了S-EL2虚拟化技术,支持在安全世界建立多个隔离分区来缓解这个问题,但实际分区管理器中仍可能存在分区间信息泄漏等安全威胁.当前的分区管理器设计及实现缺乏严格的数学证明来保证隔离分区的安全性.详细研究了ARM TrustZone多隔离分区架构,提出一种基于精化的TrustZone多安全分区建模与安全性分析方法,并基于定理证明器Isabelle/HOL完成了分区管理器的建模和形式化验证.首先,基于逐层精化的方法构建了多安全分区模型RMTEE,使用抽象状态机描述系统运行过程和安全策略要求,建立多安全分区的抽象模型并实例化实现分区管理器的具体模型,遵循FF-A规范在具体模型中实现了事件规约;其次,针对现有分区管理器设计无法满足信息流安全性验证的不足,设计了基于DAC的分区间通信访问控制,并将其应用到TrustZone安全分区管理器的建模与验证中;再次,证明了具体模型...     

SELinux特权用户管理的设计与应用

分析SELinux体系在当前Linux类操作系统中的应用,基于角色的访问控制模型与可信计算,提出新的特权用户标识定义,利用该定义给出一种安全Linux操作系统特权用户管理方案。通过UID与角色的二维标识方法解决特权用户区分的问题,以可信计算中的密码服务加强认证的安全强度,用内核安全加固解决安全模式切换问题,从而改进SELinux在Linux类操作系统中的安全性。     

嵌入式系统的安全启动机制研究与实现

针对目前移动智能平台系统面临的安全威胁,利用可信计算技术解决嵌入式系统的安全问题,是一种可行且高效的安全解决方案。在不改变现有移动设备硬件架构的前提下,提出了一种嵌入式平台系统的安全启动机制,将安全TF卡作为外置可信平台模块,构建了一条从Bootloader到上层应用程序的完整的信任链,该信任链的起点保护在安全TF卡的安全区域内,启动过程中各个组件的度量标准值由安全TF卡中的密钥签名存放。描述了该机制的实现过程,并对其安全性、效率进行了详细的分析测试。实验结果显示,该机制能够抵御针对嵌入式平台的多种攻击,有效保护嵌入式系统安全。