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SegTEE:面向小型端侧设备的可信执行环境系统
1
作者 杜冬冬 杨璧丞 +6 位作者 余炀 夏虞斌 丁佐华 赵永望 张磊 臧斌宇 陈海波 《计算机学报》 北大核心 2025年第1期188-209,共22页
面向万物互联、智联计算的边端场景,如何在小型端侧设备上保护用户隐私,隔离关键代码和数据,成为一个亟待突破的重要问题。现有系统通常依赖于可信执行环境,通过基于处理器的硬件扩展,保护安全敏感应用的机密性和完整性。然而,现有端侧... 面向万物互联、智联计算的边端场景,如何在小型端侧设备上保护用户隐私,隔离关键代码和数据,成为一个亟待突破的重要问题。现有系统通常依赖于可信执行环境,通过基于处理器的硬件扩展,保护安全敏感应用的机密性和完整性。然而,现有端侧可信执行环境系统主要面向静态、固定的安全场景,难以满足万物互联所带来的动态复杂的安全要求。具体来说,包含四个关键挑战。首先,动态复杂的安全需求会在可信执行环境中带来不可忽视的“资源税”,导致其难以部署在小型端侧设备中。其次,在内存安全方面,现有端侧设备往往只提供简单的段隔离机制(如ARM MPU和RISC-V PMP),难以支持多层多域的复杂隔离需求。再次,在I/O安全方面,现有系统通过静态划分或主机代理的方式,前者难以适应动态变化的安全应用场景,后者存在严重性能开销和安全隐患。最后,在可扩展性方面,端侧设备依赖的段隔离机制能够降低硬件资源开销,但是仅能支持十分有限的隔离域,无法满足万物互联场景下较多的隔离域需求。为了系统性地突破并解决上述挑战,本文提出SegTEE,一个面向万物互联小型端侧设备的可信执行环境系统。和传统可信执行环境方案相比,SegTEE围绕段隔离机制设计了全系统的隔离和保护,支持同特权态隔离域间隔离和跨特权态的段隔离。具体来说,SegTEE首先提出嵌套段隔离机制,在硬件层面支持TEE-Seg段保护机制和OS-Seg段保护机制,其中TEE-Seg能够实现隔离域间隔离,而OS-Seg则提供用户态和特权态操作系统间的隔离性保障。基于TEE-Seg和OS-Seg的嵌套段隔离机制,SegTEE引入了段滑动窗口设计,能够在有限数量(例如16个)的段寄存器基础上,实现上百个隔离域,有效支撑万物互联的复杂场景。SegTEE还引入了基于段的内存裁剪机制,有效降低资源税,并且设计了基于段隔离的I/O动态保护方案。实验结果显示,SegTEE能够基于本文提出的设计,相比前沿RISC-V可信执行环境(蓬莱-PMP),隔离域数量提升了14倍,降低了54%的内存资源占用,并且可以在运行时达到相当的性能表现。 展开更多
关键词 操作系统 可信执行环境 RISC-V
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在RISC-V双核上构建轻量级可信执行环境
2
作者 张龙 唐佳绩 +2 位作者 郑兴建 刘畅 杨峰 《信息安全研究》 北大核心 2025年第6期500-510,共11页
随着物联网技术的快速发展,资源受限的嵌入式物联网设备在信息安全方面面临的挑战尤为严峻.可信执行环境(trusted execution environment,TEE)为解决终端设备的信息安全问题提供了一种有效的途径.它通过将系统划分为安全区域和普通区域... 随着物联网技术的快速发展,资源受限的嵌入式物联网设备在信息安全方面面临的挑战尤为严峻.可信执行环境(trusted execution environment,TEE)为解决终端设备的信息安全问题提供了一种有效的途径.它通过将系统划分为安全区域和普通区域,并采用内存访问权限控制等手段,确保安全应用软件与普通应用软件的分离运行,从而有效提升了系统的整体安全性.针对安全应用软件的可信隔离运行问题,提出了一种基于RISC-V双核的轻量级TEE片上系统SoC解决方案,该方案利用物理内存保护(physical memory protection,PMP)机制实现可信隔离运行;为了阻止普通区域应用程序对安全区域资源的未授权访问,提出一种低资源占用的输入输出物理内存保护(input output physical memory protection,IOPMP)设计方案,该方案通过物理地址访问防火墙机制阻止未授权访问;同时针对安全区与普通区之间消息的高效传递的问题,提出了一种基于“消息队列+中断”机制的Mailbox通信方案.实验结果表明,该方案在硬件资源消耗方面低于同类设计,功耗仅为0.256 W,降低了14%;在TEE CPU的CoreMark测试中,得分达到了2.40CoreMark MHz,是同类设计性能的2倍. 展开更多
关键词 可信执行环境 双核SoC RISC-V PMP IOPMP MAILBOX
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面向隐私计算的可信执行环境综述 被引量：1
3
作者 张涵 于航 +2 位作者 周继威 白云开 赵路坦 《计算机应用》 北大核心 2025年第2期467-481,共15页
随着云计算和大数据的普及,越来越多的用户隐私数据被上传到云端计算和处理;然而,由于隐私数据交由不可信的第三方存储和管理,因此面临被泄露的风险,进而导致公民的生命和财产安全乃至国家的安全都受到不利影响。近年来,一些基于密码学... 随着云计算和大数据的普及,越来越多的用户隐私数据被上传到云端计算和处理;然而,由于隐私数据交由不可信的第三方存储和管理,因此面临被泄露的风险,进而导致公民的生命和财产安全乃至国家的安全都受到不利影响。近年来,一些基于密码学算法的隐私计算技术,例如安全多方计算、同态加密(HE)和联邦学习等,解决了隐私数据传输和计算过程中的安全问题,进而实现了隐私数据的“可用不可见”;然而,这些方案由于计算和通信复杂度的原因没能得到广泛部署和应用。许多研究工作致力于利用可信执行环境(TEE)降低隐私计算技术的计算量和通信复杂度,同时保证不影响这些技术的安全性。TEE通过硬件辅助创建可以信赖的执行环境,并保证其中隐私数据和代码的机密性、完整性和可用性。因此,从隐私计算和TEE结合的研究入手。首先,全面分析TEE保护用户隐私数据的系统架构和硬件支持;其次,对比现有TEE架构各自的优势和不足;最后,结合工业界和学术界的最新进展,探讨隐私计算和TEE交叉研究领域的未来发展方向。 展开更多
关键词 隐私计算 可信执行环境 云计算 机密性 完整性
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可信执行环境:现状与展望 被引量：7
4
作者 张锋巍 周雷 +2 位作者 张一鸣 任明德 邓韵杰 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期243-260,共18页
当前在云服务、移动社交网络下用户普遍追求隐私保护、安全计算,从而推动了隐私计算、机密计算等领域的快速发展.可信执行环境(trusted execution environment,TEE)作为机密计算服务中重要的技术基础已经广泛部署到各类计算平台中.目前,... 当前在云服务、移动社交网络下用户普遍追求隐私保护、安全计算,从而推动了隐私计算、机密计算等领域的快速发展.可信执行环境(trusted execution environment,TEE)作为机密计算服务中重要的技术基础已经广泛部署到各类计算平台中.目前,以Intel,Arm等为代表的设备制造商采用软硬件隔离机制,推出了多类实用TEE技术并不断迭代更新,从功能上更加方便设备管理者、普通用户使用安全服务.研究人员则根据不同的系统架构和应用需求,优化TEE模型,扩大可信应用领域并提升其工作效率.全面分析主流系统架构(包括x86、Arm、RISC-V、异构计算单元)中TEE技术发展路线、技术特点包括基础硬件设施设计、软件接口定义、安全边界等,挖掘TEE技术可行的应用场景.同时,分析各类TEE技术面临的挑战,探讨TEE技术局限性以及自身面临的安全风险如侧信道攻击等.在此基础上,从安全性、功能性等方面总结各类TEE技术优缺点,并提出TEE技术未来的发展思路. 展开更多
关键词 可信执行环境 操作系统架构 内存隔离 处理器模式 安全性验证
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基于可信执行环境的安全推理研究进展 被引量：1
5
作者 孙钰 熊高剑 +1 位作者 刘潇 李燕 《信息网络安全》 CSCD 北大核心 2024年第12期1799-1818,共20页
近年来,以深度神经网络为代表的机器学习技术在自动驾驶、智能家居和语音助手等领域获得了广泛应用。在上述高实时要求场景下,多数服务商将模型部署在边缘设备以规避通信带来的网络时延与通信开销。然而,边缘设备不受服务商控制,所部署... 近年来,以深度神经网络为代表的机器学习技术在自动驾驶、智能家居和语音助手等领域获得了广泛应用。在上述高实时要求场景下,多数服务商将模型部署在边缘设备以规避通信带来的网络时延与通信开销。然而,边缘设备不受服务商控制,所部署模型易遭受模型窃取、错误注入和成员推理等攻击,进而导致高价值模型失窃、推理结果操纵及私密数据泄露等严重后果,使服务商市场竞争力受到致命打击。为解决上述问题,众多学者致力于研究基于可信执行环境(TEE)的安全推理,在保证模型可用性条件下保护模型的参数机密性与推理完整性。文章首先介绍相关背景知识,给出安全推理的定义,并归纳其安全模型;然后对现有TEE安全推理的模型机密性保护方案与推理完整性保护方案进行了分类介绍和比较分析;最后展望了TEE安全推理的未来研究方向。 展开更多
关键词 安全推理 可信执行环境 模型机密性 推理完整性 边缘部署
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基于用户卡的可信执行环境初始化方案
6
作者 王磊 鲁萌 《电信科学》 北大核心 2017年第2期9-14,共6页
智能终端具备的可信执行环境在加载环节存在加载证书权威性问题。在分析可信执行环境(TEE)初始化架构和初始化方案的基础上,利用信任链技术,设计提出了将运营商用户卡作为可信根,进行智能终端可信执行环境初始化的方案,为电信运营商利... 智能终端具备的可信执行环境在加载环节存在加载证书权威性问题。在分析可信执行环境(TEE)初始化架构和初始化方案的基础上,利用信任链技术,设计提出了将运营商用户卡作为可信根,进行智能终端可信执行环境初始化的方案,为电信运营商利用用户卡资源参与可信执行环境的产业链建设提供思路。 展开更多
关键词 用户卡 卡初始化 可信执行环境
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可信执行环境软件侧信道攻击研究综述 被引量：13
7
作者 杨帆 张倩颖 +1 位作者 施智平 关永 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期381-403,共23页
为保护计算设备中安全敏感程序运行环境的安全,研究人员提出了可信执行环境(TEE)技术,通过对硬件和软件进行隔离为安全敏感程序提供一个与通用计算环境隔离的安全运行环境.侧信道攻击从传统的需要昂贵设备发展到现在仅基于微体系结构状... 为保护计算设备中安全敏感程序运行环境的安全,研究人员提出了可信执行环境(TEE)技术,通过对硬件和软件进行隔离为安全敏感程序提供一个与通用计算环境隔离的安全运行环境.侧信道攻击从传统的需要昂贵设备发展到现在仅基于微体系结构状态就能通过软件方式获取机密信息的访问模式,从而进一步推测出机密信息.TEE架构仅提供隔离机制,无法抵抗这类新出现的软件侧信道攻击.深入调研了ARM TrustZone、Intel SGX和AMD SEV这3种TEE架构的软件侧信道攻击及相应防御措施,并探讨其攻击和防御机制的发展趋势.首先,介绍了ARM TrustZone、Intel SGX和AMD SEV的基本原理,并详细阐述了软件侧信道攻击的定义以及缓存侧信道攻击的分类、方法和步骤;之后从处理器指令执行的角度,提出一种TEE攻击面分类方法,利用该方法对TEE软件侧信道攻击进行分类,并阐述了软件侧信道攻击与其他攻击相结合的组合攻击;然后详细讨论TEE软件侧信道攻击的威胁模型;最后全面总结业界对TEE软件侧信道攻击的防御措施,并从攻击和防御两方面探讨TEE软件侧信道攻击未来的研究趋势. 展开更多
关键词 可信执行环境(TEE) 隔离架构 ARM TrustZone Intel SGX AMD SEV 软件侧信道攻击
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基于可信执行环境的嵌入式双操作系统架构研究 被引量：4
8
作者 孟子琪 张倩颖 +1 位作者 施智平 关永 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期6-12,共7页
针对嵌入式系统对功能性与实时性的需求,提出一种双操作系统架构。基于ARM TrustZone提供的可信执行环境,构建双操作系统架构,实现通用操作系统(GPOS)与实时操作系统(RTOS)同时运行。将嵌入式系统中的任务划分为实时任务与非实时任务,... 针对嵌入式系统对功能性与实时性的需求,提出一种双操作系统架构。基于ARM TrustZone提供的可信执行环境,构建双操作系统架构,实现通用操作系统(GPOS)与实时操作系统(RTOS)同时运行。将嵌入式系统中的任务划分为实时任务与非实时任务,使实时任务在RTOS中运行,非实时任务在GPOS中运行。在物理开发板上实现原型系统,并使用实时性测试工具对该系统进行性能评估。结果表明,该架构在提供GPOS功能性的基础上,保证了系统的实时性。 展开更多
关键词 ARMTrustZone技术 可信执行环境 双操作系统 嵌入式系统 实时性 功能性
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国产自主平台下可信执行环境的设计与实现 被引量：4
9
作者 敬军 郝福珍 徐东华 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2012年第10期3801-3806,共6页
针对目前国产自主平台对应用程序执行缺乏有效安全管控的问题,根据可信计算基本原理,提出了一种国产自主平台下构建可信执行环境的方法。设计并实现了国产自主平台下的可信执行环境,在应用程序启动之前,完成对应用程序启动的可信验证,... 针对目前国产自主平台对应用程序执行缺乏有效安全管控的问题,根据可信计算基本原理,提出了一种国产自主平台下构建可信执行环境的方法。设计并实现了国产自主平台下的可信执行环境,在应用程序启动之前,完成对应用程序启动的可信验证,主动保护应用程序执行的安全性。实验表明该方法切实可行,具备执行效率高的优点,为国产自主平台下应用程序的安全执行提供了一种有效的安全管控措施。 展开更多
关键词 可信计算 可信执行环境 完整性度量 可信密码模块 LINUX安全模块
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面向SGX2代新型可信执行环境的内存优化系统 被引量：4
10
作者 李明煜 夏虞斌 陈海波 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期2012-2029,共18页
可信执行环境(trusted execution environment, TEE)是一种应用于隐私计算保护场景的体系结构方案,能为涉及隐私相关的数据和代码提供机密性和完整性的保护,近年来成为机器学习隐私保护、加密数据库、区块链安全等场景的研究热点.主要... 可信执行环境(trusted execution environment, TEE)是一种应用于隐私计算保护场景的体系结构方案,能为涉及隐私相关的数据和代码提供机密性和完整性的保护,近年来成为机器学习隐私保护、加密数据库、区块链安全等场景的研究热点.主要讨论在新型可信硬件保护下的系统的性能问题:首先对新型可信硬件(IntelSGX2代)进行性能剖析,发现在配置大安全内存的前提下, Intel SGX1代旧有的换页开销不再成为主要矛盾.配置大容量安全内存引起了两个新的问题:首先,普通内存的可用范围被压缩,导致普通应用,尤其是大数据应用的换页开销加剧;其次,安全内存通常处于未被用满阶段,导致整体物理内存的利用率不高.针对以上问题,提出一种全新的轻量级代码迁移方案,将普通应用的代码动态迁入安全内存中,而数据保留在原地不动.迁移后的代码可使用安全内存,避免因磁盘换页导致的剧烈性能下降.实验结果表明:该方法可将普通应用因为磁盘换页导致的性能开销降低73.2%-98.7%,同时不影响安全应用的安全隔离和正常使用. 展开更多
关键词 机密计算 可信执行环境 系统安全 性能优化
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基于边缘计算的可信执行环境研究 被引量：33
11
作者 宁振宇 张锋巍 施巍松 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期1441-1453,共13页
边缘计算概念的提出引入了一个新兴的计算模型,它不仅可以缓解传统云计算模型中由于数据传输造成的高延迟问题,同时也有益于保持隐私数据及安全敏感数据的机密性.然而,边缘计算节点本身执行环境的安全性依然是一个不可忽略的问题,它时... 边缘计算概念的提出引入了一个新兴的计算模型,它不仅可以缓解传统云计算模型中由于数据传输造成的高延迟问题,同时也有益于保持隐私数据及安全敏感数据的机密性.然而,边缘计算节点本身执行环境的安全性依然是一个不可忽略的问题,它时刻威胁着整个边缘计算模型的安全.得益于硬件厂商在各平台上推出可信执行环境,通过将这些可信执行环境集成至边缘计算节点中可以有效地保障这些节点上运算的安全性.此研究首先分析了一系列传统计算模型中的可信执行环境,并讨论了这些可信执行环境各自的优缺点.其后,在此基础上,深入研究了Intel软件防护扩展和ARM TrustZone这2个流行的可信执行环境,并分别在Intel雾计算节点参考设计样机和ARM Juno开发板上对这2个可信执行环境的安全性和性能进行了分析与测试.结果显示:这些硬件辅助的可信执行环境的引入能够在基本不影响整个系统性能的同时,增强边缘计算平台的安全性.为了帮助提高可信执行环境在边缘计算模型下的可靠性,最后总结了将可信执行环境使用在边缘计算模型中将要面对的安全挑战. 展开更多
关键词 边缘计算 可信执行环境 TRUSTZONE 软件防护扩展 系统安全 雾计算
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可信执行环境访问控制建模与安全性分析 被引量：8
12
作者 苗新亮 常瑞 +2 位作者 潘少平 赵永望 蒋烈辉 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期3637-3658,共22页
可信执行环境(TEE)的安全问题一直受到国内外学者的关注.利用内存标签技术可以在可信执行环境中实现更细粒度的内存隔离和访问控制机制,但已有方案往往依赖于测试或者经验分析表明其有效性,缺乏严格的正确性和安全性保证.针对内存标签... 可信执行环境(TEE)的安全问题一直受到国内外学者的关注.利用内存标签技术可以在可信执行环境中实现更细粒度的内存隔离和访问控制机制,但已有方案往往依赖于测试或者经验分析表明其有效性,缺乏严格的正确性和安全性保证.针对内存标签实现的访问控制提出通用的形式化模型框架,并提出一种基于模型检测的访问控制安全性分析方法.首先,利用形式化方法构建基于内存标签的可信执行环境访问控制通用模型框架,给出访问控制实体的形式化定义,定义的规则包括访问控制规则和标签更新规则;然后利用形式化语言B以递增的方式设计并实现该框架的抽象机模型,通过不变式约束形式化描述模型的基本性质;再次以可信执行环境的一个具体实现TIMBER-V为应用实例,通过实例化抽象机模型构建TIMBER-V访问控制模型,添加安全性质规约并运用模型检测验证模型的功能正确性和安全性;最后模拟具体攻击场景并实现攻击检测,评估结果表明提出的安全性分析方法的有效性. 展开更多
关键词 内存标签 可信执行环境 访问控制 模型检测 安全性分析
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基于TrustZone的可信执行环境构建技术研究 被引量：14
13
作者 范冠男 董攀 《信息网络安全》 2016年第3期21-27,共7页
可信执行环境(TEE)作为一种通过隔离的方法保护数据和程序的技术,与传统安全技术相比,能够主动防御来自外部的安全威胁,更有效地保障自身安全。随着内置TrustZone技术的ARM处理器的广泛应用,可信执行环境开发受到重视。目前已经出现了... 可信执行环境(TEE)作为一种通过隔离的方法保护数据和程序的技术,与传统安全技术相比,能够主动防御来自外部的安全威胁,更有效地保障自身安全。随着内置TrustZone技术的ARM处理器的广泛应用,可信执行环境开发受到重视。目前已经出现了很多基于TrustZone的开源项目,但因缺乏相应标准等原因给应用开发带来了障碍。文章以OpenTEE为例,深入研究了可信执行环境的整体结构,分析了软件层的组件构成和运行流程,提出了可信应用的开发方法。通过实验,比较分析了几种可信执行环境在部署难易度、开发难易度、内存占用等方面的性能。文章提出的可信执行环境构建方法具有良好的软件结构,易于开发。 展开更多
关键词 TRUSTZONE 可信执行环境 Open-TEE ARM
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基于Windows系统的可信执行环境的研究与设计 被引量：1
14
作者 范耀学 余综 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2010年第13期2955-2958,共4页
根据可信计算的基本原理,在Windows系统环境下设计并实现了一个可信执行环境的原型系统。与传统的信息安全技术采用被动防御的策略不同,可信执行环境根据可信计算中的信任链传递的思想,采取主动防御的安全策略,通过拦截应用程序的启动... 根据可信计算的基本原理,在Windows系统环境下设计并实现了一个可信执行环境的原型系统。与传统的信息安全技术采用被动防御的策略不同,可信执行环境根据可信计算中的信任链传递的思想,采取主动防御的安全策略,通过拦截应用程序的启动执行。在应用程序运行之前,对应用程序的核心文件进行完整性度量和验证,可以有效地保护应用程序的核心文件免遭破坏,从而进一步增强计算机系统的安全性。 展开更多
关键词 可信计算 可信执行环境 信任链 完整性度量 主动防御
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一种基于SGX的轻量Fabric链码可信执行环境构建方法 被引量：4
15
作者 KELEKET GOMA Christy Junior Yannick 易文哲 王鹃 《信息网络安全》 CSCD 北大核心 2022年第7期73-83,共11页
Hyperledger Fabric是一个开源分布式账本平台,其不仅拥有公有链防篡改、分布式记账的特点,还具有身份识别、数据保密、低延迟、高吞吐率等优点。传统Fabric架构中的链码缺乏安全执行环境,其容器执行环境会带来隐私泄露风险,而现有的智... Hyperledger Fabric是一个开源分布式账本平台,其不仅拥有公有链防篡改、分布式记账的特点,还具有身份识别、数据保密、低延迟、高吞吐率等优点。传统Fabric架构中的链码缺乏安全执行环境,其容器执行环境会带来隐私泄露风险,而现有的智能合约隐私保护方案无法适用于Go语言链码架构,且性能开销较大。因此,文章提出一种基于SGX的轻量Fabric链码可信执行环境构建方法及E-Fabric架构,搭建支持原生Go语言的可信镜像和容器,为链码创建可信执行环境,并通过远程认证协议验证链码是否可信。理论评估和数据测试结果表明,SGX Enclave的构建会适当增加开销,与原Fabric架构相比,E-Fabric的延迟升高了8%左右,吞吐率下降了4%左右,但整体性能达到原网络的94%,并且具有较小的可信计算基和更好的安全性。 展开更多
关键词 区块链 Hyperledger Fabric 链码 可信执行环境 Intel SGX
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一种可信执行环境下的联邦逻辑回归评分卡系统 被引量：2
16
作者 史汶泽 陆林 +1 位作者 秦文杰 于涛 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期488-499,共12页
为了构造评分卡模型并保证数据的隐私性,提出一种可信执行环境下的联邦逻辑回归系统。该系统利用可信执行环境的强安全性来抵御参数交互过程中的推演攻击,通过联合归一化和改进的联邦平均方法分别解决局部数据尺度的不一致性和类别不均... 为了构造评分卡模型并保证数据的隐私性,提出一种可信执行环境下的联邦逻辑回归系统。该系统利用可信执行环境的强安全性来抵御参数交互过程中的推演攻击,通过联合归一化和改进的联邦平均方法分别解决局部数据尺度的不一致性和类别不均衡分布下的评分卡模型有效性问题。在一个公开信用卡违约数据集上的测试结果表明:所提出的改进联邦平均方法与典型联邦平均方法相比,能更有效地应对类别不均衡分布问题;与同态加密联邦学习系统相比,能大大提高执行效率。 展开更多
关键词 逻辑回归 联邦学习 可信执行环境 类别不均衡
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基于区块链和可信执行环境的属性签名身份认证方案 被引量：10
17
作者 冉津豪 蔡栋梁 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期2555-2566,共12页
身份认证是当前数字化世界中广泛应用的一项技术,对于流量至上的时代,安全而便捷的身份验证方案对于应用服务吸引用户是至关重要的.去中心化身份通过使用完全去中心化的技术如区块链,让用户完全控制自己的身份.为了进一步提高身份认证... 身份认证是当前数字化世界中广泛应用的一项技术,对于流量至上的时代,安全而便捷的身份验证方案对于应用服务吸引用户是至关重要的.去中心化身份通过使用完全去中心化的技术如区块链,让用户完全控制自己的身份.为了进一步提高身份认证的安全性与便捷性,提出一种基于区块链和可信执行环境(TEE)的属性签名身份认证方案.现有的身份验证方法存在用户身份凭证管理繁重、安全性不足等问题.用户利用属性签名生成指向应用服务的持久性凭据,并且凭据是可扩充的.而用户反复扩充凭据的过程相比单次生成凭据保存更有被攻击者植入木马的风险,可信执行环境则可以在签名过程中提供硬件级别的保护,避免中间参数的泄露.同时还用较小的额外验证代价实现了对用户身份泄露、冒用的审计,进一步提高了方案的安全性. 展开更多
关键词 区块链 可信执行环境 属性签名 去中心化身份 零知识证明
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基于可信执行环境的5G边缘计算安全研究 被引量：5
18
作者 鲍聪颖 吴昊 +2 位作者 陆凯 曹松钱 卢秋呈 《信息安全研究》 CSCD 2023年第1期38-47,共10页
多接入边缘计算(multi-access edge computing,MEC)在用户终端与数据中心之间架起了桥梁,使终端数据在边缘侧就能得到高效的处理.针对MEC存在的安全问题,通过分析MEC面临的安全风险,阐述了一种基于可信执行环境(trusted execution envir... 多接入边缘计算(multi-access edge computing,MEC)在用户终端与数据中心之间架起了桥梁,使终端数据在边缘侧就能得到高效的处理.针对MEC存在的安全问题,通过分析MEC面临的安全风险,阐述了一种基于可信执行环境(trusted execution environment,TEE)的MEC安全方案,该方案通过在不同架构下(ARM/x86)的TEE安全模块的结合,实现了MEC各组成部分的完整性检测以及可信度量,保障了MEC从启动到运行中各个部件的安全.同时介绍了一种MEC节点与边缘计算编排器之间的远程证明方法,实现了一套保障MEC基础设施、平台、应用、编排管理安全的整体方案. 展开更多
关键词 5G 边缘计算安全 可信计算 可信执行环境 可信度量
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基于可信执行环境的安全多方计算协议
19
作者 拾以娟 周丹平 +1 位作者 范磊 刘茵 《信息网络安全》 2025年第9期1439-1446,共8页
随着信息系统中的数据价值日益凸显,如何在充分挖掘数据价值的同时保障数据隐私安全成为关键问题。安全多方计算技术能够在双方不直接共享数据的条件下实现协同计算,是实现数据隐私保护的重要技术之一。然而,传统的安全多方计算技术依... 随着信息系统中的数据价值日益凸显,如何在充分挖掘数据价值的同时保障数据隐私安全成为关键问题。安全多方计算技术能够在双方不直接共享数据的条件下实现协同计算,是实现数据隐私保护的重要技术之一。然而,传统的安全多方计算技术依赖于复杂的密码协议,通信和计算复杂度均较高,严重制约了其在实际场景中的应用落地。文章基于可信执行环境的原生安全机制,提出一种外包型安全多方计算协议。该协议不仅满足隐私性、正确性和输入独立性等安全要求,还具有较高的运行效率和可扩展性,为构建实用的安全多方计算系统提供了一种技术路径,能够有效降低安全多方计算的实际部署成本与应用门槛,对推动隐私计算产业化具有重要实践价值。 展开更多
关键词 隐私计算 可信执行环境 安全多方计算
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基于TPCM可信根的双体系可信终端计算架构
20
作者 黄坚会 张江江 +1 位作者 沈昌祥 张建标 《通信学报》 北大核心 2025年第4期1-14,共14页
冯诺依曼计算机体系由于时代局限性未能考虑到现代的安全环境,计算结构中缺少基于硬件可信根的独立防护部件。基于国家标准GB/T 40650-2021可信平台控制模块(TPCM)可信根的可信终端架构被提出。该架构采用双体系结构实现了基于可信根的... 冯诺依曼计算机体系由于时代局限性未能考虑到现代的安全环境,计算结构中缺少基于硬件可信根的独立防护部件。基于国家标准GB/T 40650-2021可信平台控制模块(TPCM)可信根的可信终端架构被提出。该架构采用双体系结构实现了基于可信根的渐进式并行可信执行环境架构,从硬件可信根芯片和底层基础软件角度出发解决终端设备源头、平台执行环境及终端设备可信管理的问题。该方法确保终端设备的TPCM可信根芯片和被测基础部件首先上电,完成对CPU执行环境可信度量,并控制CPU电源及设备初始化配置,逐步在计算机启动过程中进行可信扩散。该方法可以在保证设备本体安全可信的基础上实现可靠可信的网络应用,实现设备数据的隐私、安全保障及网络安全。 展开更多
关键词 国标GB/T 40650-2021 可信根 可信平台控制模块 态度量 可信执行环境
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