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可信计算综述-资料

– 操作系统上的可信软件接口规范,
英特尔公司的LT计划:
LT技术是英特尔公司提出的新一代PC平台的安全解决 方案。它和TCG推出的PC实施规范有所区别,它用到 了TCG定义的TPM,基于此来构建自己的安全架构。 区别在于LT技术扩展了TCG所定义的可信计算的功能 和范围。
LT是多种硬件技术的结合,可以说:LT = CPU + TPM + Chipset + Protected I/O。英特尔认为当前个人 计算机上主要存在的软件攻击隐患有:用户输入输出 的脆弱性,很容易在I/O通路上对数据进行伪造或篡改, 尤其是显示设备的缓存直接是可存取的,如果不控制, 所见到的输出将不能确保是真实可信的;内存访问的 脆弱性,获得特权级的恶意代码可以对内存的任意位 置进行访问,而DMA控制器也可以不经过CPU直接对 内存进行访问,如果仅从软件来控制,是远远不够的。
应用 程序
用户进 程模式
本地应用 服务提供者(TSP)
远程应用 服务提供者(TSP)
RPC客户 RPC服务
系统进 程模式
核心模式
TSS 核心服务层 (TCS) 设备驱动库(TDDL)
TPM设备驱动 可信平台模块(TPM)
可信平台体系结构
TCG 规范族
TCG主规范系列:
– 包括主规范、TPM规范。
具有以下功能:
确保用户唯一身份、权限、工作空间的 完整性/可用性
确保存储、处理、传输的机密性/完整性
确保硬件环境配置、操作系统内核、服 务及应用程序的完整性
确保密钥操作和存储的安全
确保系统具有免疫能力,从根本上阻止 病毒和黑客等软件的攻击
二、需求和目标
是国家安全的需要
存在的安全问题 – 我国关键信息产品大多是国外产品,信息产 品安全后门普遍存在 – 我国的IT基础产业薄弱制约了信息安全技术 的发展,信息安全尖端技术多掌握在外国公 司手中 • 操作系统 • BIOS • 芯片
平台设计规范系列:
– 个人电脑( PC Platform )、 – 个人数字助理( PDA Platform )、 – 无线移动通讯设备(cellular Platform )等 – 作为可信计算平台的设计规范。
TCG软件栈规范系列:
– 主要规定了可信计算平台从固件到应用程 序的完整的软件栈.
TCG 规范族
可信计算综述-资料
一、可信计算
可信是指“一个实体在实现给定 目标时其行为总是如同预期一样 的结果”。强调行为的结果可预 测和可控制。
可信计算指一个可信的组件,操作 或过程的行为在任意操作条件下是 可预测的,并能很好地抵抗不良代 码和一定的物理干扰造成的破坏。
可信计算是安全的基础,从可信根 出发,解决PC机结构所引起的安全 问题。
是经济发展需要
问题
中国用户使用国外软硬件产品会支付巨额版 权费
– 遏制了中国软硬件技术和产品的发展 – 中国软硬件产品开发商需要向TCG支付巨
额可信授权和评估费用
对策
– 发展中国自己的TCP – 制定中国自己的TCP标准 – 制定中国自己的可信授权、评估体系
中国TCP的目标
遵循TCG的TCP技术路线
中国TCP的开放模式,在政府领导下TCP 用户自行管理
– TCP度量平台的可信性,但配置和决策 权由用户决定
发展终端TCP,占领网络可信计算的先机
– 信任链的延伸至网络应用,
– 扩展TPM中基于智能卡的认证技术
– 拓展TPM中对应用的安全运行和保护 的技术
中国TCP的目标
以我国自有知识产权的技术与产品构建中 国TCP的可信根和信任链 – TPM芯片技术 – 主板设计和制造技术 – 智能卡、生物识别技术 – BIOS增强技术 – 安全操作系统 – 密码技术:使用中国自己的密码算法和 标准
存在的安全问题
– TCG发展的TCP会成为未来信息战的工具 • TCG认为可信的CPU、BIOS、OS 对中国 来说不一定可信 • TCG的TCP让用户对自己的计算机失去了 控制权
对策
– 中国对信息安全产品和技术实行 Nhomakorabea门管理,有相关职能部门归口 管理;
– 大力扶持信息安全技术的国产化 – 鼓励相关国家标准的制定
其本身的硬件特性就保证比存放在其他设备上 要安全得多,同时TPM又具有证实的能力,通 过对存放的密封数据的检验和鉴别,更好地保 护数据的完整性和秘密性; 输入输出的保护:芯片组和外部接口经过安全 设计,可以建立基于硬件保护的可信通道。
在应用模式上,考虑到兼容性,LT技术 引入了标准环境和保护环境,并且两种 环境是并存的,如果一旦安全应用需要 运行,系统将通过一系列步骤在标准环 境下建立一个平行的保护环境,应用一 旦处于保护环境下,将能够使用LT提供 的各种安全功能,同时,该环境本身也 是可信的,不会被不可信的应用破坏, 因为保护环境和标准环境是互相隔离的。 标准环境则仍然运行着现有的普通应用。
针对上述问题,英特尔提出基于硬件的安全解决方案, 包括以下几个主要部分:
CPU:支持进程间隔离,对执行进行保护,包括扩充安 全指令集,以及寻址结构;
TPM:支持密封存储,提供用于用户认证和平台验证的 各种密码支持
Chipset:支持内存隔离,域管理,解决DMA通道对内 存访问的问题,也为建立有保护的输入输出环境提供 硬件支持
TCG主规范 :TCG main Spec v1.1
– 可信计算平台的普适性规范,支持多平台: PC / PDA
TCG PC规范:TCG PC Spec v1.1
– 可信计算平台的 PC规范
TPM Main Spec v1.2系列
– 可信计算平台的信任根可信计算模块规范
TSS (TCG Software Stack)v1.1
三、TCG的动态
2000年12月美国卡内基梅隆大学与美国国家 宇航总署(NASA)的艾姆斯(Ames)研究 中心牵头,联合大公司成立TCPA。
2019年3月改组为TCG(Trusted Computing Group)
2019年10月发布了TPM主规范(v1.2)
具有TPM功能的PC机已经上市(IBM、HP 等)
Protect I/O:涉及到各种外部设备及接口,建立有保 护的输入输出还需要对外部设备及接口进行改造
LT技术的安全特性总结为以下四点: 执行保护:从硬件上支持应用间的隔离,称为
“域隔离”; 可验证性:能够向本地和远程实体提供平台身
份或配置环境是否可信的验证; 安全存储:通过TPM进行重要信息的密封存储,
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