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基于信任扩展的可信虚拟执行环境构建方法研究 被引量:26
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作者 王丽娜 高汉军 +2 位作者 余荣威 任正伟 董永峰 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期1-8,共8页
为保护虚拟机运行环境及上层服务软件的完整性、安全性,提出了一种基于信任扩展的可信虚拟执行环境的构建方法。首先,建立物理平台配置寄存器(PCR,platform configuration register)与虚拟PCR的映射关系,以此实现虚拟可信平台模块(vTPM... 为保护虚拟机运行环境及上层服务软件的完整性、安全性,提出了一种基于信任扩展的可信虚拟执行环境的构建方法。首先,建立物理平台配置寄存器(PCR,platform configuration register)与虚拟PCR的映射关系,以此实现虚拟可信平台模块(vTPM)与底层可信计算基的绑定;其次,利用本地vTPM管理器签发证书,完成可信证书链在虚拟机中的延伸。通过物理平台至虚拟平台的信任扩展,虚拟机可以有效地利用TPM提供的相关功能(如远程证明、密封存储等),完成平台环境的证明及私密信息的安全存储,从而构建了可信虚拟执行环境。最后,实现了原型系统并进行了测试,测试结果证明本系统可以有效地实现虚拟平台的密封存储和远程证明等功能。 展开更多
关键词 信任扩展 可信虚拟执行环境 可信平台模块 密封存储 远程证明
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可信的云计算运行环境构建和审计 被引量:21
2
作者 刘川意 王国峰 +1 位作者 林杰 方滨兴 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期339-350,共12页
可信的云计算运行环境很大程度决定了云服务的推广和有效使用.采用可信计算技术的基本假设是所有在运行环境中安装的内核模块和应用程序都需要事先指定并已知其执行代码的完整性信息.这个假设在云用户实际使用时往往是不可能的.所以该... 可信的云计算运行环境很大程度决定了云服务的推广和有效使用.采用可信计算技术的基本假设是所有在运行环境中安装的内核模块和应用程序都需要事先指定并已知其执行代码的完整性信息.这个假设在云用户实际使用时往往是不可能的.所以该文提出了一种将虚拟可信根vTPM和可信审计技术结合起来的用户可信运行环境构建与审计机制.对于体系结构栈中可事先固定的、在启动和运行时不变的组件,通过vTPM作可信根保证可信启动;对于运行过程中变化的、无法事先确定的组件,文中提出了一种可信审计的方法,即对用户虚拟机的运行态环境进行证据收集和证据审计,监测实际使用中用户运行环境的可信性.若用户运行环境处于不可信状态,则及时通知用户采取相应措施.最后文中基于该可信机制的原型系统对其有效性和性能代价进行定量测试和评价,实验结果表明:该机制针对典型的不可信威胁是有效的,且引入的性能代价对用户实际使用的影响可以忽略. 展开更多
关键词 云计算 可信审计 虚拟可信平台模块 可信计算
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基于扩展LS^2的可信虚拟平台信任链分析 被引量:10
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作者 常德显 冯登国 +1 位作者 秦宇 张倩颖 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期31-41,共11页
针对可信虚拟平台信任链的形式化分析问题,建立了包括虚拟机和虚拟信任根在内的可信虚拟平台完整的信任链模型,并详细定义其应满足的信任属性,通过扩展LS2,验证了可信虚拟平台信任链模型能够有条件地满足其正确性、唯一性。对实例系统... 针对可信虚拟平台信任链的形式化分析问题,建立了包括虚拟机和虚拟信任根在内的可信虚拟平台完整的信任链模型,并详细定义其应满足的信任属性,通过扩展LS2,验证了可信虚拟平台信任链模型能够有条件地满足其正确性、唯一性。对实例系统分析表明本文所建立信任链模型的通用性及基于扩展LS2分析方法的有效性。 展开更多
关键词 可信计算 可信虚拟平台 安全系统逻辑 信任链 虚拟信任根
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嵌入式可信计算机研究 被引量:15
4
作者 林小茶 李光 金爽 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2009年第16期3730-3734,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 可信计算技术 嵌入式可信计算机 嵌入式可信平台模块 信任根 信任链
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vTSE:一种基于SGX的vTPM安全增强方案 被引量:8
5
作者 严飞 于钊 +1 位作者 张立强 赵波 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期133-139,共7页
针对现有虚拟化可信平台架构中vTPM(virtual trusted platform module)实例缺乏有效安全保障的问题,提出一种基于Intel SGX(software guard extension)的虚拟可信平台模块安全增强方案——vTSE。该方案利用SGX技术的物理安全隔离特性,将... 针对现有虚拟化可信平台架构中vTPM(virtual trusted platform module)实例缺乏有效安全保障的问题,提出一种基于Intel SGX(software guard extension)的虚拟可信平台模块安全增强方案——vTSE。该方案利用SGX技术的物理安全隔离特性,将vTPM实例的代码和数据放入SGX提供的安全隔离区域enclave中进行隔离保护;同时vTSE使用SGX具有的基于可信区身份的密封功能加密存储安全隔离区中的非易失数据。通过实验证明了本方案能够在vTPM实例运行时动态地保护其代码和数据的机密性、完整性,同时实现vTPM实例数据的安全存储。最后,从安全性和性能开销两方面进行评估,实验结果表明,vTSE的方案在保证vTPM实例运行和存储安全的同时,增加的性能开销不超过1 ms。 展开更多
关键词 可信计算 虚拟可信平台模块 INTEL SGX
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嵌入式TPM及信任链的研究与实现 被引量:9
6
作者 吴悠 李光 +1 位作者 刘绍方 张鹏 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2012年第6期2229-2235,共7页
为将可信计算技术更有效应用于嵌入式系统,结合链式与星型信任结构,提出了一种带数据恢复功能的混合式信任结构,可降低链式结构的信任损失,减轻星型结构中可信平台模块(TPM)的计算负担。在此基础上构建并实现了一种嵌入式可信平台,以内... 为将可信计算技术更有效应用于嵌入式系统,结合链式与星型信任结构,提出了一种带数据恢复功能的混合式信任结构,可降低链式结构的信任损失,减轻星型结构中可信平台模块(TPM)的计算负担。在此基础上构建并实现了一种嵌入式可信平台,以内置可信度量核心根(CRTM)的嵌入式TPM作为信任根,并在其内部设计了双端口内存作为与嵌入式处理器间的通信接口。该平台在启动过程中通过CRTM验证启动程序及操作系统的完整性,利用操作系统动态拦截和验证应用程序的完整性,并在发现完整性度量值被修改时启动数据恢复功能,从而有效保证了嵌入式系统软件组件的完整性和可信启动。 展开更多
关键词 可信计算 信任链 嵌入式可信平台模块 片上系统 嵌入式可信平台
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可信计算中信任链建立的形式化验证 被引量:6
7
作者 王勇 许荣强 +1 位作者 任兴田 杨建红 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期387-392,共6页
为了对可信平台控制模块的信任链建立过程进行理论验证,在对基于可信平台控制模块(trusted platform control module,TPCM)的信任链建立过程进行抽象处理的基础上,给出了抽象模型中各个实体状态的进程代数描述,并利用进程代数的公理系... 为了对可信平台控制模块的信任链建立过程进行理论验证,在对基于可信平台控制模块(trusted platform control module,TPCM)的信任链建立过程进行抽象处理的基础上,给出了抽象模型中各个实体状态的进程代数描述,并利用进程代数的公理系统做了形式化验证.验证的结果表明系统具有期望的外部行为. 展开更多
关键词 可信计算 信任链 可信平台控制模块 形式化验证 进程代数
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TCM密钥迁移协议设计及形式化分析 被引量:8
8
作者 张倩颖 冯登国 赵世军 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期2396-2417,共22页
为增强TCM芯片间密钥的互操作性,TCM提供了密钥迁移相关命令接口,允许用户设计密钥迁移协议以实现芯片间密钥的共享.通常,TCM密钥迁移协议以目标TCM上的新父密钥作为迁移保护密钥.研究发现,该协议存在两个问题:对称密钥不能作为被迁移... 为增强TCM芯片间密钥的互操作性,TCM提供了密钥迁移相关命令接口,允许用户设计密钥迁移协议以实现芯片间密钥的共享.通常,TCM密钥迁移协议以目标TCM上的新父密钥作为迁移保护密钥.研究发现,该协议存在两个问题:对称密钥不能作为被迁移密钥的新父密钥,违背了TCM的初始设计思想;缺少交互双方TCM的相互认证,导致源TCM的被迁移密钥可以被外部敌手获得,并且敌手可以将其控制的密钥迁移到目标TCM中.针对上述问题,提出两个新的密钥迁移协议:协议1遵循TCM目前的接口规范,以目标TCM的PEK(platform encryption key)作为迁移保护密钥,能够认证目标TCM,并允许对称密钥作为新父密钥;协议2简单改动了TCM接口,以源TCM和目标TCM进行SM2密钥协商,得到的会话密钥作为迁移保护密钥,解决了上述两个问题,并且获得了前向安全属性.最后,使用形式化分析方法对上述协议进行安全性分析,分析结果显示,协议满足正确性和预期的安全属性. 展开更多
关键词 可信计算 可信密码模块 密钥迁移 协议设计 形式化分析
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虚拟机环境下并行信任关系研究与实现 被引量:4
9
作者 赵波 向騻 +1 位作者 张焕国 苏航 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期98-104,共7页
如何扩展传统信任链中的信任传递关系,构建一个可信虚拟化环境,从而保证虚拟域内软件的可信,是可信计算应用到云计算中去的一个关键。该文结合虚拟化技术的特点,提出了一种适用于虚拟化环境的并行信任结构,实现了将信任从虚拟化平台的... 如何扩展传统信任链中的信任传递关系,构建一个可信虚拟化环境,从而保证虚拟域内软件的可信,是可信计算应用到云计算中去的一个关键。该文结合虚拟化技术的特点,提出了一种适用于虚拟化环境的并行信任结构,实现了将信任从虚拟化平台的信任根传递到虚拟域内的应用软件,该信任结构通过在虚拟监控器中加载一个可信软件保护代理模块,有效的减小了信任中间节点的复杂程度,提高了系统的可控性和安全性。本文还在该结构的基础上设计了一种虚拟机域内高可信软件保护模型,并进行了部分系统实现。 展开更多
关键词 信任链 并行信任 可信软件保护代理 虚拟化
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基于可信虚拟平台的数据封装方案 被引量:10
10
作者 汪丹 冯登国 徐震 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2009年第8期1325-1333,共9页
可信计算平台的封装存储功能将数据的加密存储与平台配置结合起来,可提供更为强有力的数据安全服务.然而,平台配置的频繁变动如硬件更替、软件更新及系统补丁等又极大地限制了封装存储功能的使用.针对这个问题,提出了一种基于可信虚拟... 可信计算平台的封装存储功能将数据的加密存储与平台配置结合起来,可提供更为强有力的数据安全服务.然而,平台配置的频繁变动如硬件更替、软件更新及系统补丁等又极大地限制了封装存储功能的使用.针对这个问题,提出了一种基于可信虚拟平台的数据封装存储方案.方案引入了虚拟PCR(vPCR)和安全属性的概念,利用可信平台模块(TPM)将数据与系统安全属性封装起来保护.该方案除能适应平台配置频繁变更的问题外,还能同时保护多个虚拟机系统中数据的安全,不受虚拟机系统配置变化的影响.该方案执行操作简单,实验结果表明与原有方案相比,TPM的负担较小,性能无显著差别. 展开更多
关键词 可信计算 可信平台模块 虚拟平台 数据封装 .安全属性 安全级别
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可信计算环境数据封装方法 被引量:4
11
作者 刘昌平 范明钰 王光卫 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2009年第10期3891-3893,共3页
数据加解密、数据封装和数字信封是可信密码模块的三种数据安全保护方式。在可信计算环境下提出了一种数据封装方法。该方法将数据绑定于可信密码模块和特定的平台状态,使得受保护数据只能由特定用户在指定可信计算环境特定的平台状态... 数据加解密、数据封装和数字信封是可信密码模块的三种数据安全保护方式。在可信计算环境下提出了一种数据封装方法。该方法将数据绑定于可信密码模块和特定的平台状态,使得受保护数据只能由特定用户在指定可信计算环境特定的平台状态下才能解密。实验表明,该方法在可信计算环境下以较小的代价实现了数据的封装,保护数据的安全性。 展开更多
关键词 可信计算 密码算法 可信密码模块 可信平台模块 数据保密
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基于可信密码模块的远程证明协议 被引量:4
12
作者 赵佳 韩臻 +1 位作者 刘吉强 章睿 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期33-37,共5页
可信密码模块是以我国研发的密码算法为基础,结合国内安全需求与产业市场,借鉴国际先进的可信计算技术框架与技术理念自主创新研发的.本文中首先对可信计算平台密码技术方案和国际可信计算组织规范在密码算法、授权协议和密钥管理等几... 可信密码模块是以我国研发的密码算法为基础,结合国内安全需求与产业市场,借鉴国际先进的可信计算技术框架与技术理念自主创新研发的.本文中首先对可信计算平台密码技术方案和国际可信计算组织规范在密码算法、授权协议和密钥管理等几方面进行了比较.基于可信密码模块,提出的基于隐藏属性证书的远程证明方案,用属性证书代替平台配置信息,不仅能有效防止隐私性的暴露,而且可以在系统升级和备份过程中完成可信检测,提高了实现的效率. 展开更多
关键词 可信计算 远程证明 可信密码模块 属性证书 椭圆曲线签名
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基于TCM的安全Windows平台设计与实现 被引量:3
13
作者 冯伟 秦宇 +2 位作者 冯登国 杨波 张英骏 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期91-103,共13页
为了解决Windows系统的完整性度量与证明问题,提出了一种基于可信密码模块TCM(trusted cryptography module)的安全Windows平台方案。通过扩展Windows内核实现了2种安全模式:在度量模式下,所有加载的可执行程序都会被度量,度量值由TC... 为了解决Windows系统的完整性度量与证明问题,提出了一种基于可信密码模块TCM(trusted cryptography module)的安全Windows平台方案。通过扩展Windows内核实现了2种安全模式:在度量模式下,所有加载的可执行程序都会被度量,度量值由TCM提供保护和对外认证;在管控模式下,度量值会进一步与管理员定制的白名单进行匹配,禁止所有不在白名单中的程序执行。实验分析表明,该方案可以增强Windows系统的安全性,抵抗一些软件攻击行为;同时,系统平均性能消耗在20~30 ms之间,不会影响Windows的正常运行。 展开更多
关键词 可信计算 完整性度量 可信密码模块 WINDOWS安全
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面向工控系统的安全可信技术 被引量:5
14
作者 谭励 杨明华 +1 位作者 韩婉娇 张亚明 《计算机工程与设计》 北大核心 2017年第1期47-52,共6页
针对工控系统面临的主要安全问题进行较为深入的分析,结合自主可控技术、可信计算技术、冗余容错技术,设计自主可信工控计算机、三模冗余可信执行装置,提出一种可信联锁互锁方法,探索一种实现工控系统安全的途径。实验结果表明,该系统... 针对工控系统面临的主要安全问题进行较为深入的分析,结合自主可控技术、可信计算技术、冗余容错技术,设计自主可信工控计算机、三模冗余可信执行装置,提出一种可信联锁互锁方法,探索一种实现工控系统安全的途径。实验结果表明,该系统能够完成对操作站关键安全属性的可信度量,能够确保执行装置每一步动作的安全,系统开销可控制在接受范围内。 展开更多
关键词 工控系统 可信计算 三模冗余 可信密码模块 自主可控
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基于QEMU的虚拟可信平台模块的设计与实现 被引量:3
15
作者 刘绍方 余综 牛峰 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2011年第3期822-826,共5页
针对可信计算机系统信任链传递过程中的安全性缺陷,提出了在虚拟机中进行信任链传递的虚拟机穿越技术,并在QEMU虚拟机中实现了虚拟可信平台模块。虚拟可信平台模块通过采用信息代理的实现方式并利用虚拟机的封闭性和隔离性为可信计算机... 针对可信计算机系统信任链传递过程中的安全性缺陷,提出了在虚拟机中进行信任链传递的虚拟机穿越技术,并在QEMU虚拟机中实现了虚拟可信平台模块。虚拟可信平台模块通过采用信息代理的实现方式并利用虚拟机的封闭性和隔离性为可信计算机系统信任链传递提供了一个安全、高效和透明环境。通过KnoppixLinux分析和比较了QEMU虚拟机中实现的虚拟可信平台模块和Xen中基于可信平台模拟器的虚拟可信平台模块。 展开更多
关键词 可信计算 QEMU 信任链传递 虚拟可信平台模块 虚拟机 XEN
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可信虚拟平台中的双AIK签名机制 被引量:4
16
作者 孙宇琼 宋成 +2 位作者 辛阳 蒋辉柏 杨义先 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第16期114-116,共3页
在Xen虚拟平台中,用于完整性认证的虚拟可信平台模块(TPM)存在身份证明密钥(AIK)泄露隐患。为此,提出一种适用于可信虚拟平台的双AIK签名机制,以及与之配合的远程完整性认证协议,使用不同AIK对物理平台完整性信息及虚拟机内部完整性信... 在Xen虚拟平台中,用于完整性认证的虚拟可信平台模块(TPM)存在身份证明密钥(AIK)泄露隐患。为此,提出一种适用于可信虚拟平台的双AIK签名机制,以及与之配合的远程完整性认证协议,使用不同AIK对物理平台完整性信息及虚拟机内部完整性信息进行分开签名。安全性分析表明,该机制能解决Xen平台的身份密钥泄露问题。 展开更多
关键词 可信虚拟平台 可信平台模块 身份证明密钥 可信计算基
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基于KVM的可信虚拟化平台设计与实现 被引量:4
17
作者 池亚平 李欣 +1 位作者 王艳 王慧丽 《计算机工程与设计》 北大核心 2016年第6期1451-1455,共5页
针对云计算环境下非特权虚拟化平台KVM的安全问题,基于可信计算技术,设计实现一种面向KVM的可信虚拟化平台。按照一级度量一级和一级信任一级的原则,在KVM中建立一条从可信根TPM到Hypervisor的可信链,该可信链将可信根TPM的可信状态从... 针对云计算环境下非特权虚拟化平台KVM的安全问题,基于可信计算技术,设计实现一种面向KVM的可信虚拟化平台。按照一级度量一级和一级信任一级的原则,在KVM中建立一条从可信根TPM到Hypervisor的可信链,该可信链将可信根TPM的可信状态从物理宿主机经过vCRTM、vTPM传递到虚拟机VMM,增强KVM虚拟化环境的安全可信。设计实现一个虚拟化远程证明方案,验证了该可信平台方案的可行性。 展开更多
关键词 云计算 可信计算 虚拟化 安全可信链 内核虚拟化技术
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嵌入式可信终端的信任链模型研究 被引量:3
18
作者 李小将 师俊芳 +1 位作者 梅栾芳 陈娟 《计算机应用与软件》 CSCD 2010年第10期55-57,61,共4页
针对嵌入式终端的安全问题日益突出以及嵌入式终端信任链传递不完整等问题,结合可信计算的思想,提出了自底向上的和自顶向下的嵌入式可信终端信任链传递模型。基于该模型,以linux嵌入式系统平台为原型,设计了启动可信,操作系统加载可信... 针对嵌入式终端的安全问题日益突出以及嵌入式终端信任链传递不完整等问题,结合可信计算的思想,提出了自底向上的和自顶向下的嵌入式可信终端信任链传递模型。基于该模型,以linux嵌入式系统平台为原型,设计了启动可信,操作系统加载可信以及应用程序的加载可信。可以较好地解决目前嵌入式终端面临的安全问题。 展开更多
关键词 嵌入式终端 信任链 TPM 可信根
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基于TCM的智能电表隐私保护协议 被引量:3
19
作者 赵佳 刘吉强 唐宏 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期29-34,共6页
通过对智能电表向智能控制中心报告的实时电量消费数据的分析,可以得到用户的生活习惯和经济状况等隐私信息.在个人隐私日益受到关注的今天,用户隐私信息保护成为制约智能电网快速发展的重要因素之一.本文基于我国自主知识产权的可信密... 通过对智能电表向智能控制中心报告的实时电量消费数据的分析,可以得到用户的生活习惯和经济状况等隐私信息.在个人隐私日益受到关注的今天,用户隐私信息保护成为制约智能电网快速发展的重要因素之一.本文基于我国自主知识产权的可信密码模块,提出了具有隐私保护功能的智能电表实时用电量传输协议.使用环签名方案隐藏了用户身份,使用平台属性证书隐藏了智能电表平台配置,并在随机预言模型下证明协议的安全性.本协议研究不仅对智能电网隐私保护具有重要的理论意义,而且使可信计算技术具有一定的应用价值. 展开更多
关键词 可信计算 隐私保护 智能电网 可信密码模块
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一种可信虚拟平台构建方法的研究和改进 被引量:14
20
作者 李海威 范博 李文锋 《信息网络安全》 2015年第1期1-5,共5页
为了减小虚拟环境下虚拟可信平台模块(v TPM)实例及系统软件可信计算基(TCB)的大小,同时进一步保护v TPM组件的机密性、完整性和安全性,解决传统虚拟可信计算平台下可信边界难以界定的问题,文章提出了一种新的构建可信虚拟平台的方法和... 为了减小虚拟环境下虚拟可信平台模块(v TPM)实例及系统软件可信计算基(TCB)的大小,同时进一步保护v TPM组件的机密性、完整性和安全性,解决传统虚拟可信计算平台下可信边界难以界定的问题,文章提出了一种新的构建可信虚拟平台的方法和模型。首先,将Xen特权域Domain 0用户空间中弱安全性的域管理工具、v TPM相关组件等放置于可信域Domain T中,以防止来自Domain 0中恶意软件的攻击及内存嗅探,同时作为Xen虚拟层上面的安全服务实施框架,Domain T可以给v TPM的相关组件提供更高级别的安全保护。其次,通过重构Domain 0中拥有特权的管理和控制应用软件,将特权域的用户空间从可信计算基中分离出来,进而减小虚拟可信平台可信计算基的大小。最后,设计并实现了新的基于可信虚拟平台的可信链构建模型。通过与传统可信虚拟平台比较,该系统可以有效实现将虚拟化技术和可信计算技术相融合,并实现在一个物理平台上同时运行多个不同可信级别的操作系统,且保证每个操作系统仍然拥有可信认证等功能。 展开更多
关键词 可信平台模块 可信虚拟执行环境 可信计算基 可信链 可信域
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