虚拟化环境中TPM对象访问授权协议分析与改进

可信计算的主要功能由TPM完成.TPM的对象访问授权协议是TPM在可信计算平台中安全运行的基础.本文根据TPM对象访问授权模型,在对OIAP和OSAP协议及在虚拟化环境中存在的安全漏洞进行分析的基础上,提出一种新的对象访问授权协议,并通过形式化的安全分析,证明新协议可以解决虚拟域间共享授权数据而引起的安全问题,并能够抵抗重放攻击和中间人攻击.     

一种针对TPM的抗重放攻击方案

可信平台模块（Trusted Platform Module,TPM）是可信计算技术的核心。可信计算平台需要TPM的可信测量能力、可信存储能力和可信报告能力,向用户证实平台是可信的。然而当前人们主要关心TPM的实现以及其上的应用开发,却很少讨论TPM本身的安全性。这样一方面很难使人们相信TPM本身是安全的,另一方面也不能很好的将TPM应用到安全领域中。对用户和TPM交互时所遵循的重要协议——对象无关授权协议OIAP进行分析,证明了该协议会受到重放攻击并提出了相应的解决方案。     

TPM的两个主要密码授权协议的安全性分析与改进

可信计算的主要功能是由可信平台模块(TPM)完成的.对象无关授权协议(0IAP)、特定对象授权协议(OSAP)是TPM在可信计算平台中运行的基础,确保这些协议的安全运行是极为重要的.本文对这两个授权协议进行了逻辑描述并对其安全性进行了分析,针对协议的安全隐患提出了相应的改进方法.     

TCG命令验证协议的改进方法

经过分析显示可信计算联盟(TCG)命令验证协议会受到一种基于Dolev-Yao模型的中间人攻击,对系统的可信性和安全性造成影响。针对该攻击,文章提出一种协议改进方法。在改进后的协议中,可信平台模块(TPM)和访问者能对会话状态进行有效的沟通,从而抵御中间人攻击。     

用TPM增强Kerberos协议的安全性

根据Kerberos协议基本原理和可信计算的特点,提出把TPM(可信平台模块)加入到Kerberos认证系统中,在用户请求认证的过程中对终端平台的完整性进行测量,并分析此平台的可信性,从而确保加入该Kerberos域的终端平台安全可靠.通过在Kerberos认证中心加入TPM增强Kerberos认证协议所信赖的可信第三方的安全性.这样,确保整个Kerberos认证系统安全可靠,并通过Kerberos的跨域认证实现基于Kerberos认证的可信网络.     

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。     

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。     

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.     

基于可信平台模块的虚拟单调计数器研究

分析了存储中常见的重放攻击问题,提出一种基于可信平台模块TPM构造虚拟单调计数器的方案以阻止重放攻击.该方案基于TPM提供的硬件计数器、传输会话与私钥保护3种机制建立起虚拟计数器管理器(virtual counter manager,VCM),再由VCM构造和管理虚拟单调计数器.同时提出了一种VCM恶意行为检测算法,用以确保VCM的可信性,使得该方案的安全性仅依赖于TPM的防篡改性.最后,通过实验分析,提出了2个性能改进方案,以确保方案的可行性.     

一种基于端对端平台可信性互认证的可信迁移框架及协议

针对计算平台间的对象(如进行/线程、服务和移动代理)迁移的安全问题,提出了一种基于端对端平台可信性相互认证的迁移框架.从受保护的底层硬件开始,使用可信平台模块TPM的完整性度量机制来实现计算平台间、平台与服务以及封存状态数据的可信认证.通过提出的认证协议可保证迁移对象在可信的计算环境中转移.该迁移框架及认证协议为网格计算、集群和分布式计算取得高可用性、高安全性提供了一种可行性现实方案.     

运用SPIN对开放授权协议OAuth 2.0的分析与验证

OAuth 2.0协议是一种开放授权协议,主要用于解决用户账号关联与资源共享问题。但是,其弱安全性导致各网络公司海量用户信息泄露,且OAuth 2.0传输数据采用的https通道效率低下,成为黑客攻击对象。提出采用http通道传输OAuth 2.0协议数据,基于Promale语言及Dolev-Yao攻击者模型对OAuth 2.0协议建模,运用SPIN进行模型检测。形式化分析结果表明,采用公钥加密体系对OAuth 2.0协议进行加密不安全。上述建模方法对类似的授权协议形式化分析有重要借鉴意义。     

应用区域边界授权模型

应用区域边界安全系统是一个关防系统,它在使用过程中能否达到保护应用环境安全的目标是由其安全授权规则集的完备性和一致性及对其授权的简便性决定的。应用环境中的主体是通过各种不同的应用协议对客体进行访问的,它们在通过应用区域边界安全系统时,应用区域边界安全系统将根据安全授权规则集对其访问请求进行检验,若满足安全授权规则集要求,则允许通过,反之拒绝。因此,我们根据访问请求所涉及的主体、客体、协议、安全策略等部件,给出了应用区域边界授权的体系结构,同时在给出刻画它们特性的谓词基础上,提出了易于表达安全策略的应用区域边界形式化授权模型。对此形式化模型进行编译不仅可以根据安全策略对授权的合法性进行检验,而且也可以及时发现安全策略中存在的漏洞,从而可以得到一个正确的安全授权规则集。     

一种统一化权限体系的设计

在RBAC模型和现有应用系统中权限设计现状的基础上，提出了一种适用干大型信息系统的统一化权限体系的规范设计，它包括业务对象的规范化设计、用户与角色混合授权、对象个体权限控制以及动态的工作流授权的集成。     

基于CPN的OAuth协议建模与分析

在云计算环境下,网络安全协议的执行环境变得更为复杂,应用Web安全问题开放授权协议,可以提高信息共享的安全性. 本文采用CPN（Colored Petri Net）对OAuth协议进行建模,使用仿真工具CPNTools分析OAuth协议授权码模式的相关性质,并通过仿真实验表明授权码模式可以基于令牌进行验证与授权,防止针对授权码的CSRF注入攻击.     

云计算中基于密文策略属性基加密的数据访问控制协议

云计算提供一种新兴的数据交互模式,实现了用户数据的远程存储、共享和计算。由于云计算的系统复杂性、网络开放性、资源集中性以及数据敏感性等特点,使得用户与云服务器的交互过程面临着严峻的安全威胁,成为云计算安全领域亟待解决的关键问题。文章首先介绍了云计算系统的系统组件、信任模型和攻击模型,针对云计算系统中的数据安全访问问题,提出了基于密文策略属性基加密的访问控制协议。该协议利用切比雪夫映射的半群特性实现了用户身份的合法性认证,并设计轻量级的属性加密算法实现用户数据的可靠性授权。同时,该协议主要引入身份认证、访问控制和前向安全性机制,实现用户身份真实性认证和数据可靠性访问。通过协议存储需求分析,表明该协议在数据属性集和密钥存储方面具有固定的存储空间需求,避免海量数据交互中用户存储空间的线性增长。通过分析,表明该协议具有较强的可靠性、灵活性和扩展性,适应于云环境中大规模数据交互的应用场景。     

多数据库系统中基于角色的访问控制策略研究

本文提出了一个基于角色的多数据库访问控制策略,它包含了基于RBAC的授权主体定义、基于面向对象公共数据模型的授权客体定义和基于语义的授权规则。另外,我们还深入讨论了授权冲突的解决和具体的实现算法。     

有限授权密码机制

提出一种基于摘要机制的有限授权密码机制,使得用户可以在不泄漏密码本身的情况下允许其他用户临时拥有访问系统的权力。该机制可以抵抗密码分析攻击、字典攻击和强力破解攻击,具有较强的安全性,也可以扩展用来限制访问次数和访问权限,具有较强的实用性。该文同时给出了一个基于Java实现的原型系统。     

Analysis of two authorization protocols using Colored Petri Nets

To prevent unauthorized access to protected trusted platform module (TPM) objects, authorization protocols, such as the object-specific authorization protocol (OSAP), have been introduced by the trusted computing group (TCG). By using OSAP, processes trying to gain access to the protected TPM objects need to prove their knowledge of relevant authorization data before access to the objects can be granted. Chen and Ryan’s 2009 analysis has demonstrated OSAP’s authentication vulnerability in sessions with shared authorization data. They also proposed the Session Key Authorization Protocol (SKAP) with fewer stages as an alternative to OSAP. Chen and Ryan’s analysis of SKAP using ProVerif proves the authentication property. The purpose of this paper was to examine the usefulness of Colored Petri Nets (CPN) and CPN Tools for security analysis. Using OSAP and SKAP as case studies, we construct intruder and authentication property models in CPN. CPN Tools is used to verify the authentication property using a Dolev–Yao-based model. Verification of the authentication property in both models using the state space tool produces results consistent with those of Chen and Ryan.     

基于审计与访问控制的授权策略研究

对于基于角色的访问控制（RBAC）已经出现大量的研究,作为特权管理设施（PMI）的另一种解决方案基于策略服务器的研究甚少,难点之一是策略协议设计与策略授权管理过于复杂。设计身份认证（CA）策略和授权策略协议,提出了一种新的策略授权模型对数据业务系统进行访问控制和审计。达到了数据的内部安全目的,为PMI参考模型提供研究动力。