10.24基于云模型和信任链的信任
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网络安全防护的最新技术在数字时代,随着互联网的快速发展,网络安全问题变得越来越突出。
黑客攻击、数据泄露、网络病毒成为了企业和个人面临的重要挑战。
为了保障网络安全,各种最新技术被不断研发和应用。
本文将介绍一些网络安全防护的最新技术,帮助大家更好地了解并应对网络安全威胁。
一、人工智能(AI)技术人工智能技术在网络安全领域的应用越来越广泛。
通过机器学习和深度学习等算法,人工智能可以自动分析和识别网络攻击行为,实现实时的入侵检测和预警。
当有可疑的行为或攻击出现时,人工智能系统可以立即采取相应的防护措施,提高网络的安全性。
此外,人工智能技术还可以根据攻击数据进行自我学习,不断优化防御策略,提高抵抗攻击的能力。
二、区块链技术区块链技术是一种去中心化的分布式账本技术,它通过对数据进行分散、加密和共享,保障数据的不可篡改性和透明性。
在网络安全领域中,区块链技术可以提供更可靠的身份认证和数据传输方式。
通过使用区块链技术,用户的身份信息和交易记录可以得到更好的安全保护,从而减少了数据泄露和身份盗窃等威胁。
三、零信任模型传统的网络安全模型是基于边界信任的,即内部网络视为可信,来自外部网络的数据被视为不信任。
然而,随着攻击技术的不断进化,这种边界信任模型变得不再有效。
零信任模型则强调不信任,无论数据来自内部还是外部,都需要进行认证和验证。
在零信任模型下,用户需要通过多重身份验证才能获得访问权限,而网络流量也需要进行实时的检测和筛查。
零信任模型能够提供更强大的安全保障,避免了潜在的内部威胁。
四、云安全技术随着云计算的广泛应用,云安全技术也成为了当下网络安全防护的热点。
云安全技术包括数据加密、访问控制、虚拟机安全等多个方面。
云安全技术可以为用户提供可靠的云端存储和计算环境,保护数据的机密性和完整性。
此外,云安全技术还可以实现对云端服务器和虚拟网络的安全监控和管理,提供全方位的保护。
五、物联网安全技术随着物联网的快速普及,物联网安全问题也日益突出。
零信任安全模型简介什么是零信任安全模型零信任安全模型(Zero Trust Security Model)是一种网络安全理念和架构,强调在网络环境中不应该信任任何用户或设备,而是通过多重身份验证和访问控制来保护敏感数据和系统资源。
传统的网络安全模型通常会根据用户的位置和身份来确定是否授予其访问权限。
但随着云计算、移动设备和IoT技术的快速发展,传统的边界防御已经变得越来越不够用。
因此,零信任安全模型应运而生。
零信任安全模型基于以下几个基本原则:“永远不要信任,始终验证”:对所有用户、设备和应用程序进行验证和授权,无论它们是在内部网络还是外部网络上。
最小特权原则:用户只能获得完成工作所需的最低权限,无论是内部员工还是外部供应商。
内部网络与外部网络没有根本区别:零信任模型认为内部网络与外部网络一样可能存在潜在的风险,需要对所有流量进行细致的检查和验证。
全面的可见性:通过集中日志记录和分析,将所有用户、设备和应用程序的活动都监控起来。
及时检测并回应异常事件。
零信任安全模型的实施多因素身份验证(MFA)多因素身份验证是零信任安全模型的核心组成部分之一。
传统的用户名和密码方式已经越来越容易受到攻击,并且容易被猜测或者被强制找回。
通过引入第二个或多个身份验证要素,例如指纹、面部识别或硬件令牌等,在用户登录时增加额外的身份验证层级,可以大大提高账户的安全性。
微分隔离微分隔离(Micro-Segmentation)是一种将网络划分成若干小的隔离区域的技术。
通过这种方式,可以保护敏感数据和关键系统免受网络内其他受损或恶意用户/设备的攻击。
传统的网络安全架构通常会将整个内网划分为相对较大的片段或子网,如果一台主机被攻击,攻击者可以轻松地从这个主机上扩散到其他主机上。
而微分隔离将每台主机都划分为一个隔离区域,并根据其功能和重要性来设计相应的访问控制策略。
这样即使一台主机被攻击,攻击者也无法访问其他主机或系统。
实时威胁监测与响应零信任安全模型要求企业实时监测和响应潜在的威胁。
LOGO单位名称完整版区块链介绍内容在此输入你的单位名称完整版区块链介绍内容P10:如果说互联网凭借“网络设备民主”思想解决了端到端之间可靠的近乎零成本的信息传递问题,那么也可以说,构筑在互联网上的区块链网络凭借“应用设备民主”思想将解决端到端之间可靠的近乎零成本的信任传递和价值传递问题。
P54:智能合约的真正意义是为区块链上各主体间的互动提供智能化规则,并且可以在无人参与的情况下实现各种复杂逻辑功能,这种特征称为图灵完备。
P144:在工业领域中,未来可以通过一系列软硬件技术将一个工厂整体数字化,形成“数字化双胞胎”,并通过优化这个“数字化双胞胎”来实现现实生产系统的优化。
如果与区块链技术相结合,将“数字化双胞胎”唯一化并确权,这个数字化模型就可以成为数字资产,获得金融属性。
而如果在通过资产证券化对这个“数字化双胞胎”进行证券化流通,那么未来每个股权投资者拿到的就不仅仅是一个等价证券,二是完整工厂数字化模型的一部分,也就是正式的数字资产。
这就实现了“生产即金融,金融即生产”,也就是通过区块链技术与数字化工厂技术的对接,实现金融系统对实体经济的完美支撑,这是未来一个非常重要的发展方向。
P229:数据、算法和算力是人工智能技术的三个核心。
股肱之臣:股,大腿;肱,胳膊由肘到肩的部分;股肱之臣,辅佐帝王的重臣,也喻为十分亲近且办事得力的人。
出处:《史记·太史公自序》:“二十八宿环北辰,三十辐共一毂,运行无穷,辅拂股肱之臣配焉,忠信行道,以奉主上,作三十世家。
”附录B,三分钟看懂区块链1、区块链的颠覆式创新:去中心化、开源性、匿名性、不可逆性、安全性、全球自由便捷流通。
2、区块链的核心概念:区块、时间戳、散列算法(保证交易信息不被篡改的单项密码机制,区块链通过散列算法对一个交易区块中的交易进行加密,并把信息压缩成有一串数字和字母组成的散列字符串。
具有唯一性,验证时,只需简单计算这个区块的散列值有无变化即意味着该区块上的信息有无被篡改过)、公钥和私钥。
浅谈面向云服务信息安全质量评估的度量模型分析论文浅谈面向云服务信息安全质量评估的度量模型分析论文1 引言针对IT 领域计算资源集约化、规模化和专业化等需求,云计算(cloud computing)服务(云服务)模式应运而生。
云服务不断提高生产效率,但同时也暴露出各种不容小觑的信息安全问题,这已经成为阻碍其发展的关键因素。
要解决云服务信息安全问题,首先需要提出其信息安全检测、度量、评估等模型或方法,形成良性反馈机制,促进和提高云服务信息安全质量。
然而,云服务信息安全质量评估面临诸多难题,由于没有完备的评估标准和指标,面临信息安全质量评估不了和评估不准的问题。
2 现有信息安全质量评估标准及面临的挑战现有信息安全质量评估标准主要被信息产品或服务的用户、开发者、第三方评估者、管理员等使用,涉及的信息产品和服务门类广,部分还对产品给出特定的信息安全质量评估标准。
评估中最常用的有信息技术安全性评估准则(CC,common criteria),简称通用准则。
通用准则是确定适用于所有IT 产品和系统的评估准则,具有普适性和通用性。
通用准则只规定准则,不涉及评估方法,评估方法的选择留给其他评估体制确定。
通用准则提出了3 个重要概念,评估对象(TOE,target of evaluation)、保护轮廓(PP,protection profile)和安全目标(ST,security target)。
TOE 包括作为评估主体的IT产品和系统以及相关文档。
PP 和ST 是用于描述待评估IT 产品或系统的重要文档。
PP 描述满足特定需求且独立于现实的一组安全要求,是目标说明。
ST 描述依赖于现实的一组安全说明,是评估基础。
通用准则安全功能要求提出了11 个需要满足安全要求的功能组件类,包括密码支持、用户数据保护、私密性等。
安全保证要求提出了9 个需要安全保证的类别,包括生命周期支持、脆弱性评定、指导性文档等。
安全功能要求和安全保证要求为云服务信息安全评估指标的拟定提供了全面的依据。
2024年度陕西继续教育公需科目知识题库及答案学校:________班级:________姓名:________考号:________一、单选题(20题)1.出版别人享有专有出版权的图书并获得较大数额的违法所得,应如何处罚?()A.处三年以下有期徒刑或者拘役,并处或者单处罚金B.处三年以上七年以下有期徒刑,并处罚金C.处五年以下有期徒刑或者拘役,并处或者单处罚金D.处五年以上十年以下有期徒刑,并处罚金2.下列选项中,关于科技成果与知识产权的联系,描述不正确的是()。
A.科技成果是多个知识产权组合,不能单独成为一个知识产权B.科技成果和知识产权都源于科学研究和技术开发,重视对经济价值的评估C.企业在科技成果转化和知识产权运用过程中发挥主导作用3.闵采尔通常把贵族称为()。
A.“刽子手”B.“吸血鬼”C.“杀人魔”D.“强盗”4.维权流程呈现“两低一高”的趋势,其中“一高”是指()。
A.侵权成本高B.维权收益高C.维权成本高5.“四个面向”不包括()。
A.面向世界科技前沿B.面向文化主战场C.面向国家重大需求D.面向人民生命健康6.要为各类人才搭建干事创业的平台,构建充分体现知识、技术等()要素价值的收益分配机答案:D要积极为人才松绑,完善人才管理制度,做到()为本、信任人才、尊重人才、善待人才、包容人才。
制,让事业激励人才,让人才成就事业。
A.资本B.创新C.文化D.经济7.知识产权法的表现形式不涉及?()A.宪法B.法律C.道德D.国际条约8.《关于实行以增加知识价值为导向分配政策的若干意见》提出,科研机构、高校要按照职能定位和发展方向,制定以()为评价标准的科技创新人才收入分配激励办法。
A.论文数量B.工作年限C.实际贡献D.职务职级9.电影作品和以类似摄制电影的方法创作的作品、摄影作品,其发表权、著作财产权的权利的保护期为()年。
A.30.0B.40.0C.50.0D.60.010.培养造就大批()的高素质人才,是国家和民族长远发展大计。
0引言随着大数据、云计算、物联网等为代表的数字技术带来全球性的科技革命和产业变革,以“数字新基建、数据新要素、在线新经济”为核心特征的新一轮数字经济发展和智慧城市建设浪潮全面来临。
同时,新兴数字技术的深度普及和数字经济业态的创新发展也带来了安全风险和治理问题。
以智能设备、算法、应用等为代表的机器网络实体极速增长,数据泄露和滥用问题高频爆发且日趋严重,高能复杂的网络攻击已经成为数字空间的常态,数字身份安全、网络安全和数据安全已经成为智慧城市建设和企业数字化转型的核心风险。
网络实体之间由于外部数字环境普遍存在的安全风险而缺乏有效的信任关系,而信任缺失则导致网络实体间的可信数字交互, 必须通过投入高额的资金成本并实施复杂的安全流程管控来获得保障。
可以说,数字时代的信任缺失已成为制约数字经济和数字治理进一步高效发展的主要瓶颈之一。
1传统信任理论信任(Trust)理论的研究是一个多学科交叉综合的复杂议题。
最早的信任理论是在哲学和政治学领域作为道德和政治关系的组成,20世纪以来,信任被各国学者广泛引入到社会学、经济学、心理学、博弈论和国际关系等多个学科中,形成不同范式的信任理论模型并在政府的公共治理实践和企业的市场商业行为中大量应用。
在社会学领域,信任被理解为一种社会运作的高级机制和共同体内部关系的成熟状态。
19世纪现代社会学创始人之一韦伯(Max Weber)将信任分为普遍信任(Universalistic Trust)和特殊信任(Particularistic Trust),其中普遍信任是指“行动者基于普遍标准而不是客体所拥有的与行动者自身有关的特性作出判断的规范标准”,主要集中在既定的权威规范(法理、契约)范围,而特殊信任则是指“行动者基于客体所拥有的与行动者自身有关的特性作出判断的规范标准”,主要建立在共同的亲缘和宗族等基础之上。
德国社会学家卢曼(Niklas Luhmann)认为信任是人类简化复杂性生存策略的机制之一,即信任是为了简化人与人之间的合作关系。
可信系统信任链研究综述徐明迪;张焕国;张帆;杨连嘉【摘要】信任链是实施可信系统的关键技术之一,本文从信任链理论和应用系统出发,介绍了研究信任链理论的典型模型及近年来的研究进展,包括基于无干扰理论的信任链传递模型和基于组合安全理论的信任链模型,详细阐述了这两种信任链理论模型的优势和不足。
介绍了基于静态信任根和动态信任根的信任链应用系统的研究状况,介绍了信任链远程证明技术,介绍了云计算环境下的信任链应用系统,对信任链应用系统存在的安全缺陷以及一致性和安全性测评方法进行了分析论述,并展望了该领域未来的发展趋势。
%Chain of trust (CoT) is one of the key technologies for constructing trusted system .As viewed from theories and application systems of CoT ,this paper introduced several representative models and the latest investigations including noninterfer-ence-based CoT theory and composition security-based CoT theory firstly .Afterward ,this paper expatiated advantage and shortage of two CoT theories indetail .Secondly ,this paper introduced the development of application systems comprising static CoT and dy-namic CoT ,and analyzed the remote attestation technology of chain of trust ,and presented the CoT systems in cloud computing en-vironment ,and analyzed the security deficiency of those systems ,and then discussed the conformance testing and security evaluation for CoT application system .Finally ,this paper put forward the research and development trend for CoT .【期刊名称】《电子学报》【年(卷),期】2014(000)010【总页数】8页(P2024-2031)【关键词】可信计算;信任链理论;无干扰理论;组合安全理论;静态信任链;动态信任链;信任链应用系统安全【作者】徐明迪;张焕国;张帆;杨连嘉【作者单位】武汉数字工程研究所,湖北武汉 430205;空天信息安全与可信计算教育部重点实验室,湖北武汉430072;杭州电子科技大学通信工程学院,浙江杭州 310018;武汉数字工程研究所,湖北武汉 430205【正文语种】中文【中图分类】TP309.11 引言自2003年可信计算组织(Trusted Computing Group,TCG)成立以来,可信计算取得了长足的发展[1].目前,可信计算已经成为信息系统安全的支撑技术之一,具有重要的地位.例如,在云计算等新型计算环境中,将可信计算技术融入其中,以可信赖的方式提供安全服务已经成为构建云安全基础设施的重要方法[2].可信计算具有度量、存储和报告三大基本功能.其中,度量功能又是上述三大功能的基础.实现度量功能的关键理论和技术是TCG所定义的信任链[1].因此,信任链在可信计算中具有核心基础地位.信任链的建立与传递涉及到三个基本概念[3]:信任根、信任传递和可信度量.其中,信任根是系统可信的锚节点(Anchor Node),从信任根开始,通过完整性度量和完整性存储技术对代码的可信赖性进行度量和记录,实现信任的链式传递,并最终将从信任根扩大到整个系统.之后,利用完整性报告技术实现信任从终端到网络的传递.鉴于信任链的重要地位,近年来,国内外学术界和工业界对其展开了广泛而深入的研究.大量的工作发表在 Oakland、CCS、USENIX Security等顶级会议上[4~14].在已有的工作中,研究人员在信任链传递模型[3,15,16]、信任链构建技术[17,18]、信任链远程证明[17,19]、信任链系统测评[16,20]等方面取得了丰硕的成果.其中,信任链理论模型逐步从传递无干扰理论[21]向非传递无干扰理论[22]的方向发展,信任链无干扰信息流分析逐渐从特定无干扰属性的建模验证[23]向广义非传递无干扰属性的自动化验证[24]方向发展.信任链构建技术从静态信任链[9]向动态信任链[25]、虚拟平台信任链[26]、云计算平台信任链[27]等新型计算环境下的信任链构建技术方向发展.信任链远程证明技术从二进制远程证明[9]向基于属性的远程证明[28]、基于语义和特定应用场景的远程证明[17,19]方向发展.信任链系统测评从对信任链规范一致性测评[29]向抽象协议验证、信任链关键运行机制逻辑分析[12,30,31]的方向发展等.在信任链的产业实现与应用方面:TCG陆续发布了PC、服务器、移动平台、虚拟化的信任链规范.我国制定了一系列具有创新结构的可信计算标准和信任链规范[1].微软的Win8操作系统全面支持可信计算,全磁盘加密技术BitLocker运用信任链技术实现对卷主密钥的保护.AMD、Intel先后发布了支持动态可信度量根的处理器产品.可信计算开源项目tgrub、tboot分别实现了代表性的可信计算静态和动态信任链系统.完整性度量架构(Integrity Measurement Architecture,IMA)作为目前最为实用的完整性度量方案,已经集成到Linux内核中.华为、中标软、Intel也先后推出了可信云系统,通过全信任链确保云计算基础设施安全.根据TCG信任链理论与技术的十余年发展,本文对信任链的无干扰理论和组合安全理论进行了论述和总结,对静态信任链系统和动态信任链系统的优点和不足进行了分析,对信任链应用系统的安全缺陷和安全测评进行了探讨,力求对信任链理论与技术的研究发展进行客观和全面的介绍.2 基于无干扰理论的信任链模型根据可信计算组织TCG对于可信的行为学定义,可信的判定问题本质上可以归结为实体的真实行为与实体的预期行为之间的无干扰分析的问题,因此无干扰模型[32]成为目前信任链中信任传递分析的重要工具之一.2.1 基于传递和非传递无干扰的信任链模型近年来,无干扰模型在可信计算领域得到了广泛的应用.沈昌祥院士领导的研究团队[21,22,33,34]利用无干扰模型来分析进程和信任链组件传递的安全性.赵佳[33]建立了基于传递无干扰理论的可信链模型,并给出了系统M可信的基本条件.张兴则提出了基于进程的无干扰可信模型[21],利用传递无干扰研究进程动态运行时的可信性.张兴还指出[22]:信息流在组成信任链系统的各个安全域之间传递的时候必须是受限的,并提出了一种基于非传递无干扰模型的信任链安全性分析方法.秦晰提出了一种容忍非信任组件的可信终端模型[34],通过域间无干扰给出了可信终端应满足的充分条件,尝试解决可信系统中应用非可信组件的问题. 围绕信任链完整性度量的有效性问题,邱罡提出了一种基于操作无干扰的完整性度量模型[35],从动态的角度对系统的运行完整性进行度量.针对可信系统应满足的完整性无干扰条件,张帆给出了完整性条件下的无干扰模型[36],将软件动态行为视为原子行为的时序序列,给出软件动态行为在传递和非传递安全策略控制下可信性分析的判定条件.石文昌[37]认为TCG描述的信任链是粗粒度的,提出了对TCG信任链进行细粒度划分的思路.如表1所示,NTCM模型(Noninterference-based Trusted Chain Model)以Rushby无干扰模型中的输出隔离性质和单步隔离性质为基础,描述了可信进程、可信状态和可信传递性质,将Rushby无干扰模型的域映射到进程.NITM模型(NonInterference Trusted Model)则强调了进程间切换时可信验证的重要性,通过Rushby的状态机模型对操作完整性和系统完整性传递进行了严格定义,与NTCM模型在本质上是相同的,都是从传递无干扰的角度给出了系统M运行可信的条件.Rushby曾指出:传递无干扰只是非传递无干扰的一个特例[32].基于传递无干扰的信任链理论在实际使用中是受限的.文献[22]则给出了信任链非传递无干扰的条件,更加清楚地体现了TCG信任链只能逐层传递,而不能跨层传递的思想.表1 基于无干扰理论的信任链传递模型①系统M从可信根开始运行②系统M中的进程满足单步隔离性和输出隔离性③系统M满足可信传递性质①进程 p满足单步隔离性和输出隔离性②进程满足可信验证,验证函数verify(p,q)=ture①视图隔离系统M满足输出一致性,弱单步一致性和局部干扰性②系统域间满足非传递无干扰①可信域DT是运行可信的②(NIO⊂NT)∧(NIO⊄NN)③NT∩write(DN)= 2.2 基于无干扰理论研究信任链模型的进一步探讨利用无干扰理论研究信任链安全性具有固有的优点,但也存在一些开放问题需要进一步研究.(1)无干扰属性难以进行验证Rushby给出了非传递无干扰的形式系统及其验证定理,但是该验证定理在实践中却是难以应用的.其最主要的原因是Rushby的形式系统中的弱单步一致性和局部无干扰性并不是递归的形式,这使得难以构造相应的验证算法[32].Eggert指出,相对于传递无干扰,非传递无干扰的自动化验证工作[38]相当少见.近年来,研究人员也在尝试解决上述问题.国内的周从华分别采用量化布尔公式求解[24]和Petri网可达图求解[39]作为工具,对广义非传递无干扰的验证问题进行了研究.但这些工作仍然存在改进的空间,如文献[24]在特殊的情况下计算量过大,且不能应用于半建模的系统等.寻求有效的无干扰属性验证方法将促进无干扰模型在实际中的应用.(2)物理意义不明显Rushby所给出的非传递无干扰形式系统基于三条基本属性.但是,三条基本属性的物理意义并不明显.以弱单步一致性为例,弱单步一致性要求,在这种情况下才会有step(t,a).那么上述式子中状态s和t的含义是什么?与传递无干扰相比,非传递无干扰与传递无干扰的差别仅仅是的含义是什么?为什么sdom~(a)t会造成两者根本的区别?经研究发现,对上述问题的研究有助于寻求有效的无干扰属性验证方法,且促进无干扰在信任链模型实践当中的应用[20].3 基于组合安全理论的信任链模型信任链是多个子系统组成的组合系统,Deepak指出[31],在单个子系统满足安全属性的前提下,多个子系统组合而成的复合系统是否仍然满足给定的安全属性?研究人员对SRTM/DRTM信任链构建机制、PCR(Platform Configuration Register)扩展机制、远程证明机制的安全性质开展了研究.3.1 基于可组合安全理论的信任链模型从保护数据机密性的角度出发,组合安全问题被认为是可信计算的另外一个主要科学问题[24].可组合安全性最早被McCullough在分析组合系统安全性时提出[40].单个组件是安全的,组合之后的系统也会出现不满足既定的端到端的安全属性的情况[31].文献[16,29]指出:信任链组合系统不应出现直接或间接的信息泄露.要获得一个组合安全系统的构成需要对组合算子进行扩展,以便将两个系统通过并行方式进行语义操作,并同步内部互补动作.Focardi[41]提出使用并行算子和限制算子来实现安全进程代数中组合算子的功能.针对静态可信度量根(Static Root of Trust for Measurement,SRTM)和动态可信度量根(Dynamic Root of Trust for Measurement,DRTM)的信任链形式化建模和证明问题,Deepak[4,30]提出了基于协议组合逻辑和线性时序逻辑的形式化框架(Logic of Secure System,LS2),用于对可信系统的架构层和实现层进行建模和分析,LS2包括标准的进程演算原语和强制性构造语句,对可信系统的描述更加接近实际系统.针对可信计算信任链系统接口层的抽象问题,Deepak还对rely-guarantee推理进行扩展并提出了assume-guarantee推理[31],基于并发编程逻辑和迹语义对可信系统的机密性、完整性和认证性等安全属性进行了描述和推理.常德显给出了基于扩展LS2的可信虚拟平台信任传递模型[42].Delaune 则针对PCR的扩展机制进行了理论分析[12].如表2所示,策略不可推断模型(Non Deducibility on Strategies,NDS)[43]是一类很强的可组合安全性质.NDS本质上强调了低安全级进程无法从视图中推断出高安全级进程的运行策略.文献[23]提出的可组合的强互模拟不可推断模型(Strong Bisimulation Non Deducibility on Composition,SBNDC)表示从低安全级进程的观察中得不到任何高安全级的信息.NDS和SBNDC都是无干扰理论的扩展和延伸,属于模型检验方法.文献[4,30]从安全协议的角度对SRTM和DRTM的正确性进行证明,通过LS2系统进行建模,从严格时序约束和谓词约束的角度对SRTM/DRTM协议参与者应满足的条件进行限定,通过定理证明的方式给出了几种攻击下SRTM和DRTM依然保持正确性属性的条件.与NDS和SBNDC模型相比,LS2模型更侧重系统的严格时序性建模,但缺乏对信息流安全属性的定义.3.2 基于组合安全理论研究信任链模型的进一步探讨对信任链组合系统进行安全性分析的难点在于对组合系统以及安全属性的形式化定义.Schneider认为,属性和系统都是迹集合,属性对于系统是可保持的当且仅当系统是属性的一个细化[44].Abadi和 Lamport在此框架之上加入了规范的概念,遵从规范预期行为的迹集合和违反系统输入约束的迹集合.但是,基于迹语义对于安全属性是难以表达的.NDS和SBNDC模型从安全语义的角度给出了低安全级进程不会推断出高安全级进程行为的充要条件.信任链组合系统还包含了点积、串行和反馈等动作,这些为信任链复合系统的安全属性研究提供了一个新的视角. 在信任链系统的定理证明类方法方面,文献[17]指出:相比模型检验方法,基于定理证明的可信计算安全机制分析还处于起步阶段,对现有可信计算技术实际运用中的一些具体问题,包括信任链远程证明协议、直接匿名证明(Direct Anonymous Attestation,DAA)协议等,尚未出现令人信服的研究成果.对DAA协议、可信虚拟平台等较为复杂的分析对象,现有的形式化描述方法与安全属性定义[45]还不够完善,对定理证明类方法在可信计算领域的运用还有待探讨.表2 组合安全理论下的信任链传递模型[Verifier(m)tb,teV对于任意长度为n的低安全级视图λ与高安全级进程长度为n的策略保持一致.①基于迹语义的组合安全属性:E/ActH≈T((E|II)\H)/ActH②基于互模拟语义的组合安全属性:E/ActH≈B(E|II)\ActH③信任链组合系统E的ActH集合中的元素对偶和Sy集合满足双射关系:E→—μE',E'→—hE″⇒E'\ActH≈BE″\ActH①Reset(m,tR,X)②∃TPM(m).Read(TPM(m),tRe,m.PCR(s),seq(0,BL,OS))③Call(X,tBL,BL(m))④∀t∀Y.(tR<t<tRe)⊃⏋Reset(t,m,Y)∃J,tX,tE,tN,tL,tC,n.∧(tL<tC<tE<tX<te)∧(tb<tN<tE)∧(New(V,n)@tN)∧(LateLaunch(m,J)@tL)∧(⏋LateLaunch(m)on(tL,tX])∧(⏋Reset(m)on(tL,tX])∧(Jump(J,P(m))@tC)∧(⏋Jump(J)@(tL,tC])∧(Eval(J,f)@tE)∧(Extend(J,m,dpcr.k,EOL)@tX)∧(⏋Eval(J,f)@(tC,tE))∧(⏋Eval(J,f)@(tE,tX])∧(⏋IsLocked(m,dpcr.k,J)on(tL,tX ])4 信任链应用系统信任链应用系统从实现上分为静态信任链系统和动态信任链系统,后者更多地被用于构建可信云计算平台.基于平台架构的攻击对信任链系统具有较大破坏作用.现有的信任链应用系统在具体实现与规范说明之间存在较大差异.4.1 基于静态信任根的信任链应用系统国内外众多学者在信任链应用系统方面进行了不懈努力,出现了一些具有代表性的基于静态信任根的信任链应用系统,如Trusted GRUB系统、完整性度量架构IMA[9]、Daoli云计算基础设施安全系统[1]、ISCAS 信任链系统[17]等.表3给出了三种静态信任链应用系统的对比说明.表3 三种静态信任链应用系统对比Trusted GRUB ①支持第一代GRUB信任链传递的系统②支持对用户指定的任意文件进行完整性度量①不支持第二代GRUB②过于依赖INT 1A中断提供的可信计算服务,存在着BIOS攻击安全问题IMA①Linux下的完整性度量架构,将信任链扩展至操作系统和应用程序②支持对Linux内核模块、可执行程序、动态链接库和脚本文件的完整性度量①加载时刻度量,不能精确反映程序的运行时刻行为②需要完全信任软件度量列表,缺少可信第三方验证Daoli①支持第一代GRUB全信任链度量的系统,可创建软件层的SML②信任链可传递至Xen和VM①对GRUB的全信任链度量存在着和Trusted GRUB系统类似的安全隐患除上述系统外,也出现了其它信任链应用系统.如文献[1]提出的并在移动终端中得到实际应用的星型信任链系统,IBM研究人员设计实现的TPod可信引导、GNU组织实现的可信启动补丁.Zhen提出使用U-Key来保证普通计算机启动的可信性[5]等,李晓勇[46]提出了Windows平台下的动态多路径信任链.4.2 基于动态信任根的信任链应用系统Kauer针对SRTM存在的安全问题,提出了使用DRTM来缩短信任链并简化TCB [10],通过增加SKINIT指令来实现对启动过程进行认证,使用SKINIT指令来创建DRTM,替代了基于BIOS的SRTM和信任链.Kauer还开发出了针对AMD处理器的原型系统,对多重引导器中的所有引导模块进行度量,并通过locality2将度量结果存储到 PCR19.McCune提出了 Flicker保护框架[25],该框架不需要信任 BIOS、OS以及支持 DMA的设备,TCB仅包含了可信平台模块(Trusted Platform Module,TPM)、芯片组、CPU和安全敏感代码(Piece of Application Logic,PAL),并保证PAL被执行在一个完全隔离的环境,提供细粒度的代码执行证明.Intel开发了可信启动系统tboot,与普通的Linux度量过程不同的是,tboot在度量Linux内核之前度量Xen的完整性.这三种动态信任链应用系统之间的对比见表4.表4 三种动态信任链应用系统对比OSLO①实现动态完整性度量的系统,支持AMD平台,简化后的TCB不需要包含BIOS和bootloader②可防范BootLoader攻击、TPM重启攻击和BIOS攻击③支持DMA保护和创建ACPI event-log①仅用于对Linux 多重引导器的认证启动Flicker flicker module Trusted Boot ①通过Intel TXT技术度量内核或虚拟机监控器,比传统GRUB启动更加安全①在BIOS、OS和DMA设备都不可信的情况下,仍然可以保证敏感代码执行的隔离安全②相比OSLO的TCB,Flicker实现了最小化TCB①需要应用开发人员提供PAL,并定义PAL与应用之间的接口②需要在Linux内核中增加额外的①预存在chipset中的公钥杂凑值难以更换,认证代码模块只能在特定硬件平台上运行4.3 信任链远程证明技术远程证明是信任链从终端到网络的延伸[17].远程证明按照证明目标可分为平台完整性证明和平台身份证明[17].信任链是平台完整性证明的重要基础.根据信任根的不同,平台完整性证明可分为基于静态信任根的平台完整性证明[9]和基于动态信任根的平台完整性证明[13,25].根据证明方法的不同,平台完整性证明又可分为二进制证明[9]、基于属性的证明[28]、基于语义的证明[11]、基于策略模型的证明[47]等.具体关于信任链远程证明理论、系统和应用参见文献[1,17,19].4.4 云计算环境下的信任链应用系统信任链在云计算等新型计算环境下的保护对象主要是数据安全和隐私保护.Sadeghi指出[48],可信计算技术为云计算提供了可信的软件和硬件以及证明自身行为可信的机制,可以解决外包数据的机密性和完整性问题.在可信云计算环境构建研究方面,金海提出了在Xen中实现虚拟DRTM和虚拟LPC(Low Pin Count)总线的可信执行环境TEE(Trusted Execution Environment)[7],用户可通过TEE在不可信的Guest OS中执行上下文敏感的应用程序.怀进鹏提出了一种基于虚拟机的动态完整性度量方案[49].Juan提出了运行态数据完整性验证框架RunTest[8],能够实时地对服务提供者的输入和输出数据的完整性进行一致性监控.Santos提出了可信云计算平台(Trusted Cloud Computing Platform,TCCP)[27],TCCP 通过提供一个密封的计算环境以阻止对虚拟机的破坏、篡改和非法访问.在云计算可信服务研究方面,Schiffman实现了虚拟机验证器[50],能够对虚拟机及其内部的应用程序进行动态完整性度量.陈海波实现了CHAOS系统[51],该系统使得云用户能够确认云服务中虚拟机监控器的版本以及完整性.张逢喆提出了Dissolver系统[52],进一步完善了用户数据在云端的全生命周期的隐私性保护协议.Intel公司推出了SGX(Software Guard eXtensions)技术,能够给用户态程序提供一个可信执行环境,为云计算环境下的信任链构建提供了更加明确的技术框架和解决思路.4.5 信任链应用系统安全缺陷TCG提出的SRTM和DRTM已经成为提升现有计算机体系结构安全性的主要技术.但是可信计算技术也成为了许多攻击者的攻击目标.SRTM难以防范 TOCTOU(Time of Check,Time of Use)攻击.Bear系统[53]、IMA 和 Trusted GRUB 在度量操作与加载操作之间都存在着时间窗口问题.利用Intel处理器的系统管理模式(System Management Mode,SMM)和系统管理中断(System Management Interrupt,SMI)对SRTM和DRTM的攻击也较为普遍,Wojtczuk给出了对TXT技术的攻击方法和针对tboot的演示系统[54].4.6 信任链应用系统安全测评文献[20,29]对信任链系统展开了一致性测评,发现了国内外大部分可信计算产品并不符合规范说明,存在着可信度量根核(Core Root of Trust for Measurement,CRTM)内部没有平台证书的严重安全问题.文献[1]认为TCG的信任链结构存在的安全问题有:(1)根证书的缺失导致CRTM的安全性无法得到保障;(2)TCG信任链模型中存在信息流安全问题;(3)TCG信任链并没有从真正意义上实现安全度量和信任链恢复机制.5 总结与展望可信计算经过了十余年的发展,已经在构建基础性安全方面体现了其技术优势.信任链技术是实现可信系统的关键技术之一,受时代和技术发展的影响,其技术特点也在不断变化着,从上世纪侧重保护敏感信息的机密性,到本世纪TCG提出的以保护静态信息的完整性实现系统行为的可预期,再到虚拟化计算、云计算等新型计算环境下多种安全需求和应用模式对信任链技术提出的新挑战:软件动态可信度量和用户数据的隐私保护.同时,信任链也随着SRTM、DRTM、vTPM、TPM 2.0等新技术和新产品的出现而不断完善着.TCG的信任链对于增强信息系统安全起着关键作用,但是基于信任链构建的可信系统还存在着一些开放问题尚待解决:可信计算理论模型研究发展相对缓慢;缺少信任链的可信度量数学模型;缺少云计算环境下的信任链组合安全模型;信任链规范的安全性尚未得到充分验证;信任链体系结构存在安全缺陷等.这些问题制约着着可信计算信任链系统的应用、推广和普及,需要研究人员对其展开深入研究.特别地,伴随着云计算、物联网等新型计算模式和计算环境的出现,提炼信任链系统在新的情况下所出现的科学问题,并对其进行研究,具有更加迫切的意义.参考文献【相关文献】[1]张焕国,赵波.可信计算[M].武汉:武汉大学出版社,2011.184 -193.Zhang Huan-guo,Zhao Bo.Trusted Computing[M].Wuhan:Wuhan University Press,2011.184 -193.(in Chinese)[2]冯登国,张敏,张妍.云计算安全研究[J].软件学报,2011,22(1):71 -83.Feng Deng-guo,Zhang Min,Zhang Yan.Study on cloud computing security [J].Journal of Software,2011,22(1):71 -83.(in Chinese)[3]谭良,徐志伟.基于可信计算平台的信任链传递研究进展[J].计算机科学,2008,35(10):15 -18.Tan Liang,Xu Zhi-wei.Development of the transitive trusted chain based on TPM [J].Computer Science,2008,35(10):15 -18.(in Chinese)[4]Anupam D,Jason F,Deepak G,et al.A logic of secure systems and its application to trusted computing[A].Proceedings of the 30th IEEE Symposium on Security and Privacy[C].Washington,DC:IEEE Press,2009.221 -236.[5]Shuanghe P,Zhen H.Enhancing PCsecurity with a U-key[A].Proceedings of the IEEE Symposium on Security and Privacy [C].Washington,DC:IEEE Press,2006.34 -39. [6] Wang Z,Jiang X.HyperSafe:a lightweight approach to provide lifetime hypervisor control-flow integrity[A].Proceedings of the 31th IEEE Symposium on Security and Privacy[C].Washington,DC:IEEE Press,2010.380 -395.[7]Weiqi D,Hai J,Deqing Z,et al.TEE:A virtual DRTM based execution environment for secure cloud-end computing[A].Proceedings of the 17th ACM Conference on Computer and Communications Security[C].New York:ACM Press,2010.663 -665. [8]Juan D,Wei W,Xiaohui G,et al.RunTest:assuring integrity of dataflow processing in cloud computing infrastructures[A].Proceedings of the ACM Symposium on Information,Computer and Communications Security[C].Washington,DC:IEEE Press,2010.293 -304.[9]Sailer R,Zhang X L,Jaeger T,et al.Design and implementation of an tcg-based。
区块链技术如何应用于数字信任认证随着数字世界的不断发展,数字身份认证问题也越来越受到关注。
传统的身份验证方式存在着被伪造或盗窃的可能性,而区块链技术的出现为解决这一问题提供了新的可能性。
本文将探讨如何利用区块链技术来实现数字身份认证,并阐述其在保护数字信任方面的优势。
一、区块链技术的基本原理区块链是一种去中心化的、开放的分布式账本技术,它通过分布式节点之间的互相验证来保证账本的一致性和完整性。
区块链的核心特征是不可篡改性和去中心化,它能够将数据记录在一个分布式的、可验证的、不可篡改的数据库中。
区块链技术的核心原理是“哈希函数”和“共识机制”。
哈希函数是将输入数据按照一定的算法输出一串固定长度的数字,用来保证数据的安全性。
共识机制是指在区块链网络中,多个节点通过协作达成某种共识,如验证交易的合法性、确定下一个区块的产生等。
这种去中心化的共识机制可以保证数据的公正性、可信度和安全性。
二、数字身份认证的现状问题传统的数字身份认证方式存在着一些问题,具体如下:1.信息集中化:传统的身份认证机制需要将个人身份信息集中存储在某一个中心化的服务器上,这样的信息集中化方式容易引起个人身份信息的泄漏和被恶意攻击的风险。
2.存在安全漏洞:现有的数字身份认证技术容易被篡改和伪造,并且容易受到中间人攻击等网络安全问题,这会影响到认证的可信度和安全性。
3.缺乏互通性:由于不同的数字身份认证标准和平台之间互不兼容,导致用户需要多次进行身份认证才能使用不同的应用。
三、数字身份认证的区块链解决方案1.数据去中心化区块链技术是一种去中心化的技术,它可以将个人身份信息分散存储在不同的节点上,而不是将数据集中存储在一个中心化的服务器上。
这样做有助于降低个人身份信息泄露和中间人攻击等风险。
2.基于“智能合约”的认证方式区块链中的“智能合约”可以用于实现数字身份认证,认证数据可以将包含在智能合约中。
智能合约可以拥有自我执行的能力,一旦对数据的更新满足了智能合约的条件,系统会自动执行认证并更新认证结果。
区块链技术建立信任机制随着互联网的快速发展,信息的传播和交换变得越来越便捷,但同时也面临着信任问题。
在互联网的世界中,如何确保信息的真实性,确保交易的安全性,一直是一个困扰人们的难题。
然而,区块链技术的出现为解决这一问题提供了一种全新的思路。
一、区块链技术的基本原理区块链技术是一种基于密码学原理,通过去中心化的分布式记账系统来确保数据的安全性和可信度。
其基本原理可以概括为以下几点:1. 分布式存储:区块链技术将交易数据以区块的形式存储在各个节点上,每个节点都拥有完全的数据副本,即使某个节点出现故障,也不会影响整个系统的正常运行。
2. 共识机制:区块链技术采用共识机制来决定新的区块是否被添加到链中,常见的共识机制有工作量证明、权益证明等。
共识的达成需要节点的相互协作,确保了系统的公平性和可靠性。
3. 不可篡改性:一旦数据被写入区块链中,就无法被修改或删除。
区块链中的每个区块都包含着前一个区块的哈希值,从而形成一个不可改变的链条,任何对数据的篡改都会被其他节点发现。
基于以上原理,区块链技术可以有效地建立起一个去中心化的信任机制。
二、区块链技术在金融领域的应用区块链技术在金融领域的应用是最为广泛且受到关注的领域之一。
传统金融交易需要通过金融机构作为中间人来保证交易的安全性和可信度,而区块链技术可以通过去中心化的方式解决这一问题。
1. 数字货币:比特币是区块链技术的典型应用之一。
它通过一个去中心化的网络来确保交易的真实性和安全性,消除了传统金融交易中的中间环节,降低了交易的成本。
2. 资产证券化:通过区块链技术,可以将传统资产(如房产、股权等)进行数字化,使其可以在区块链上进行交易。
这种方式可以增加交易的透明度和可操作性,提高交易效率。
3. 供应链金融:区块链技术可以建立起一个透明、可追溯的供应链网络,实现对货物流转和资金流动的实时监控和管理,提高供应链金融的效率和安全性。
三、区块链技术在公共服务领域的应用除了金融领域,区块链技术在公共服务领域也有着广泛的应用前景。
电子商务平台中的信任建模与评价随着互联网技术的发展与普及,电子商务平台已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
众多的在线购物平台和电商应用为消费者提供了丰富的商品和服务选择,然而,“信任危机”问题却一直困扰着电子商务行业的发展。
在虚拟的网络环境中,消费者无法通过直接接触和观察商品来评估其质量和真实性,这使得建立和维护消费者对电商平台的信任成为一项重要的任务。
本文将探讨电子商务平台中的信任建模与评价的方法和策略。
一、信任的定义和重要性在电子商务平台中,信任是指消费者对平台的可靠性、诚信性和合法性所持有的信心和依赖。
信任是电子商务系统正常运行的基础,它直接关系到消费者是否愿意在平台上购买商品和使用服务。
若消费者认为平台不可信,则会选择放弃购买或转向其他可信的平台,这将对平台的生存和发展产生重大影响。
二、信任建模的方法为了建立和提升电子商务平台的信任,研究者提出了多种信任建模的方法。
其中,基于机制设计的方法是较为常见的一种。
该方法主要关注在电商平台中设计一套机制,通过激励和约束参与者的行为,以保证平台的公平性和可靠性。
比如,在交易环节引入第三方担保机构,对双方的权益进行保护,从而增强消费者对平台的信任。
除了机制设计方法外,社会网络分析也被广泛应用于信任建模中。
社会网络分析依托于用户间的社交关系和互动信息,通过研究用户的连结和互动来评估其信任水平。
通过分析用户之间的互动情况,可以判断用户是否与其他信任度较高的用户有关联,从而推测用户的信任程度。
三、信任评价的策略在电子商务平台中,评价系统是衡量信任程度的重要工具。
良好的评价系统可以为消费者提供可靠的信息,促使卖家提供优质的商品和服务,从而提高平台的整体信任度。
在信任评价方面,存在以下几种策略:1. 信任度分数:基于用户的交易行为和互动历史,利用算法对用户的信任度进行评估和量化。
这种方法可以通过数字化的方式直观地为用户展示其信任度分数,进而提高消费者对平台的信任。