嵌入式系统可信启动机制设计与实现

嵌入式系统在生活中不可或缺,如何增强其安全性是急需解决的问题;现有解决办法局限于理论层面且不符合嵌入式系统实际需求;为实现嵌入式系统安全启动并满足其实际应用需求,设计并实现了嵌入式系统可信启动机制;该机制以可信计算理论为基础,提出一种适用于嵌入式环境的高效、透明的可信框架模型,设计完成嵌入式可信计算硬件模块(ETHM)以及其逻辑结构,构造可靠稳定的接口机制,实现了完整的可信链传递、操作系统高可信启动机制等技术的集成设计;通过实验验证,该可信机制对操作系统安全性可以进行准确判定,并做出正常启动或发出警告的正确指令;实验结果表明,该可信机制具备安全性、可靠性、高效性的特点,并满足嵌入式系统实际应用需求.     

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.     

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。     

一种基于可信平台模块的可信网络模型

针对网络中可信模型的建立问题,在现有可信计算理论、可信网络接入技术基础上,提出一种基于可信平台模块安全芯片的可信网络模型。该模型从终端建立可信链并将其传递到网络中,给出模型的架构及信息流分析,对信任度的度量进行形式化计算。性能分析结果显示,该网络模型具有较强的健壮性和较高的可信度。     

一种适用于嵌入式终端的可信安全方案

针对嵌入式平台的安全问题,提出一种基于可信计算技术的嵌入式终端可信安全方案。采用可移动的启动存储介质作为核心可信度量根的带双启动模式的混合型信任链结构,缩短根节点到每个节点在信任链上的距离;采用预计算摘要值法度量节点完整性;简化并移植在PC平台上的可信软件协议栈;提出嵌入式可信网络接入机制,从而实现了嵌入式终端可信环境的建立。最后实验结果表明,该方案可以在启动中检测出代码是否被篡改,且启动时间开销相比于普通可信启动减少约15.8%,因此可基本上保证终端的安全性。     

可信平台模块自动化测试研究

可信平台模块(trusted platform module,TPM)是信息安全领域新发展趋势可信计算的关键部件,对其进行规范符合性测试非常有必要.由于传统测试方法与经验无法满足精确、易被机器处理的测试要求,状态机理论可为符合性测试的正确性提供理论基础,但易于产生状态爆炸问题.因此,基于TPM规范进行了一致性测试建模,提出相应策略提高测试效率,建立了TPM自动化测试工具.该工具能基于数据库自动生成测试用例,根据状态图进行一致性测试或自定义测试,达到过程可视化的效果.针对待测试产品得出了较为全面一致性结论和基本安全分析,为今后的可信产品安全性测试打下基础.     

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.     

可信平台模块的形式化分析和测试

可信平台模块(Trusted Platform Module,TPM)是可信计算平台的核心和基础,可信平台模块的功能测试和验证是保证可信平台模块的实现正确性以及规范一致性的重要手段,但是目前尚不存在一种有效严格的可信平台模块测试和功能验证方法,同时可信计算组织给出的TPM规范是描述性的,不利于产品的开发和测试.文中在分析可信平台模块目前存在的一些问题的基础上,以TPM密码子系统为例给出了该子系统的形式化规格说明,并且基于该规格说明,给出了扩展有限状态机模型,最后,将该有限状态机模型应用于测试用例的自动生成,并通过实验验证了形式化测试的有效性.     

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。     

基于国产平台的可信系统研究

设计了一套基于国产技术的可信计算系统。该系统采用了基于龙芯处理器的计算机硬件平台和国民技术LPC接口的可信密码模块(Trusted Cryptography Module,TCM),实现了符合UEFI标准的可信固件,完成了操作系统上的TCM驱动(TCM Device Driver,TDD)以及TCM服务模块(TCM Service Module,TSM),总体实现了基于国产龙芯平台的固件层和操作系统上层对国产可信密码模块及其服务模块的支持。完成了对TDD以及TSM接口的测试,提供了TCM管理工具以实现对TCM的基本管理功能。     

Erzeugung elektronischer Signaturen mittels Trusted Platform Module

Zusammenfassung  Das durch die Trusted Computing Group spezifizierte Trusted Platform Module (TPM) bietet ?hnliche Funktionen wie eine Smartcard. Der Beitrag untersucht, unter welchen Voraussetzungen das TPM für die Erzeugung von qualifizierten elektronischen Signaturen geeignet ist. Frederic Stumpf Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fachgebiet Sicherheit in der Informationstechnik der TU Darmstadt Markus Sacher Mitglied der Projektgruppe verfassungsvertr?gliche Technikgestaltung (provet) an der Universit?t Kassel Prof. Dr. Alexander Ro?nagel Leiter der Projektgruppe verfassungsvertr?gliche Technikgestaltung (provet) an der Universit?t Kassel Prof. Dr. Claudia Eckert Leiterin des Fraunhofer Instituts für Sichere Informations-Technologie (SIT)     

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.     

基于可信平台模块的NSPK协议

本文针对Needham-Schroeder公钥认证协议存在的问题,利用TPM的相关功能对协议进行了改进,提出了基于TPM的NSPK认证协议。解决了攻击者仿冒实体A与实体B共享秘密数据的安全缺陷,使其安全性有了显著提高。     

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...     

新型笔记本电脑可信平台模块(TPM)电路分析

为加强信息安全,新型笔记本电脑都内置了可信平台模块（TPM）,在详细讲解这一特殊电路的功能的基础上,对联想T61笔记本电脑相关电路进行了深入分析。