可信计算是安全的基础 PPT

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操作系统安全与可信计算概述

应用程序操作系统基本输入输出系统（BIOS）底层硬件设备
3
操作系统位置
计算机系统
软件
硬件
系统软件 Байду номын сангаас用软件
操作系统
数据库系统
4
操作系统基本组成
❖ 用户接口
▪ 为不同用户提供操作界面，实现对系统资源的控制
❖ 进程管理
▪ 通过分片调度CPU执行周期，实现进程调度，从而实现多任务
❖ 内存管理
▪ 管理和规划主机内存的使用，为其它模块提供接口
TPM设备驱动
可信平台模块（TPM）
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可信计算平台的主要作用
❖ 可信计算平台能够保护数据存储区域，避免敌手直接从物理上访问到机密数据存储区。
❖ 能够保证系统运行的环境是没有被篡改的，所有的代码能够执行于一个未被篡改的运行环境。
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可信计算组织的产生与发展
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TCG的主要任务
❖ 组织简介
▪ 一个非盈利的工业标准组织 ▪ 宗旨是加强不同计算环境的安全性
❖ 从行为的角度理解可信： ❖ 一个实体是可信的，如果它的行为总是以所期望的方式运行。
❖ 实现： ❖ 首先建立一个信任根。信任根的可信性由物理安全和管理安全确保。 ❖ 再建立一条信任链。从信任根开始到硬件平台、到操作系统、再到应用，一级认证一级，一级信任一级。从而把这种信任扩展到整个计算机系统
Arbaugh在该安全启动系统中基于这样的公理：BIOS的初始化是可信的，一个组件被另一个可信组件检测验证后也是可信的。
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可信计算平台
❖ 在计算机主版上嵌入一个独立的TPM芯片，以增强系统的安全。
TPM（Trusted Platform Module）可信平台模块

可信计算课件

学生：刘建东学号：S310060100
பைடு நூலகம்
可信计算（dependable computing）：主要处理非故意制造的故障。
信任计算（trusted computing）：主要处理恶意攻击，以保证处理数据的安全。
当今人们对软件人性化的追求更多，开发者在软件的操作中
融入了更多的开放性。普通黑客的技术水平日益提高，对软件的攻击变得越来越简单。 2010 年中期安全趋势报告显示，浏览器插件成为最新的攻击目标，软件使用中的信任问题已经从操作系统和浏览器延伸到浏览器插件。国家计算机病毒应急处理中心通过对互联网的监测发现，在近期出现的操作系统和应用软件诸多漏洞中，应用软件的漏洞占据了多数。
对于传统的软件可信性来说可靠性、可信赖计算、高信
度计算、可生存性和安全性等问题的研究目的都是试图使计算机系统更加可信（dependable），只是研究的侧重点不同，它们共同构成了当前计算机系统可信性领域研究的整体框架和体系。
一般来说，计算机系统软件的可信性包含可靠性、可用性、

从软件可信性问题研究的演变可以看到，软件的可信性问题是从最初的软件安全性问题，随着软件应用环境的逐渐开放化、网络化，而逐渐复杂化的结果。计算机系统软件可信性度量研究是计算机技术应用中产生的软件信任问题越来越全面、越来越复杂的要求和体现。
避错容错排错预错
系统可信性保障技术
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避错
目的是尽量避免将缺陷引入系统。必须承认实现完全避错是不可能的。事先把偌大的一个航天系统可能出现的情况完全考虑到，是一个不可能事件。
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容错
目的是使系统在运行中出现错误时能够继续提供标准或降级服务。容错是一种通用的可信性保障机制 ,其容错技术能够处理多种类型的缺陷和错误 ,如硬件设计缺陷和软件设计缺陷。通常容错被分为硬件容错、软件容错和系统容错。常用的容错方法都包含错误检测、错误处理、错误恢复三个过程。

可信计算的最新进展ppt课件

3
➢二.为什么需要可信计算
1.网络安全的威胁来源和攻击手段不断变化 2.传统安全技术和被动防御手段面临巨大挑战 3.网络空间信息安全形势越来越严峻
4
➢三.一些病毒肆虐的例子
2017年5月，勒索病毒短短几小时就席卷了全球至少150个国家、 30万名用户，近百个国家的政府、高校、医院、个人等机构受到感染，
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➢五.可信计算的基本思想
在计算平台中，首先创建一个安全信任根，再建立从硬件平台、操作系统到应用系统的信任链，在这条信任链上从根开始进行逐级度量和验证，以此实现信任的逐级扩展，从而构建一个安全可信的计算环境。一个可信计算系统由信任根、可信硬件平台、可信操作系统和可信应用组成，其目标是提高计算平台的安全性。
引发了迄今为止网络世界最大的安全危机。
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➢三.一些病毒肆虐的例子
2017年6月，新型勒索病毒Petya又开始肆虐，多国的政府、银行、电力系统、通讯系统等多个行业受到不同程度的影响。
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由此可见，计算机硬件结构和操作系统的安全是信息安全的基础，只有从信息系统的硬件和操作系统层面采取防护措施，保证计算机系统所提供的服务是可信的、可用的、信息和行为上是安全的，才能确保信息系统和整个网络的安全。
➢一些病毒肆虐的例子
➢TCG的诞生 ➢可信计算内发展状况
➢可信计算3.0时代
2
➢一.什么是可信计算
可信计算是指计算运算的同时进行安全防护，使操作和过程行为在任意条件下的结果总是与预期一样，计算全程可测可控，不被干扰。是一种运算和防护并存，自我免疫的新计算模式。
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应用场景三：保证大型网格计算系统返回的结果是真实的，如天气系统模拟计算，不需要繁重的冗余运算来保证结果不被伪造，直接得到正确的结论。

信息系统安全PPT课件

• 更全面的访问控制机制。
• 更严格的系统结构化设计。
• 更完善的隐通道分析。
• HFS公司的UNIX XTS-2000 STOP3.1E
a
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二、操作系统的安全评价
2、美国国防部的桔皮书（TCSEC）：
⑦ A1级：验证安全设计级
• 安全模型要经过数学证明 • 对隐通道进行形式化分析 • Honeywell公司 SCOMP、波音公司MLS LAN OS
注意：
• 分级的顶端是无限的，还可加入A2、A3级等。 • 每一级的安全性都包含前一级的安全性。
a
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二、操作系统的安全评价
2、美国国防部的桔皮书（TCSEC）：
A1
B3 B2 B1 C2 C1 D
a
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二、操作系统的安全级别
3、中国计算机信息系统安全保护等级划分准则：
（GB117859－1999）
身份鉴别通过为用户提供唯一标识、计算机能够使用户对自己的行为负责。计算机还具备将身份标识与该用户所有可审计行为相关联的能力。
阻止客体重用客体只有在释放且清除原信息后才让新主体使用审计计算机能创建和维护受保护客体的访问审计跟踪记录，
并能阻止非授权的用户对它访问或破坏。
a
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二、操作系统的安全级别
②立足国内，发展自己的操作系统。
a
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二、操作系统的安全评价
1、操作系统安全要求
一般对安全操作系统有以下要求： ① 安全策略：要有明确、严谨、文档齐全的安全策略 ② 标识：每个实体必须标识其安全级别 ③ 认证：每个主体必须被认证 ④ 审计：对影响安全的事件，必须记录日志，并进行
审计。 ⑤ 保证：系统必须确保上述4项要求被实施 ⑥ 连续性保护：实现安全的机制必须是不间断地发挥作

第八章计算机安全-精选.ppt

传播 2019年8月17日，美国司法部网页被改为“不公正部”，
希特勒 2019年9月18日，“中央情报局”“中央愚蠢局” 2019年12月，黑客侵入美国空军的全球网网址并将其主页
肆意改动，迫使美国国防部一度关闭了其他80多个军方网址。 2019年10月27日，刚刚开通的“中国人权研究会”网页，被“黑客”严重纂改。 2000年春节期间黑客攻击以Yahoo和新浪等为代表的国内外著名网站,造成重大经济损失。 E-mail侵权案件、泄密事件不断
灰鸽子是最近几年最为疯狂的病毒之一，《2019年中国电脑病毒疫情互联网安全报告》把它列为2019年第三大病毒，中毒后，电脑会被远程攻击者完全控制，黑客可轻易地
复制、删除、下载电脑上的文件，还可以记录每个点击键盘的操作，用户的QQ号、网络游戏账号、网上银行账号，可被远程
攻击者轻松获得。而中毒后任黑客宰割的电脑就叫“肉鸡”。
8.1.4计算机安全技术实体安全与硬件防护技术计算机软件安全技术网络安全防护技术备份技术密码技术与压缩技术数据库系统安全计算机病毒及防治防火墙技术
8.2计算机病毒及其防治
8.2.1计算机病毒概述 1、计算机病毒的定义 “计算机病毒”最早是由美国计算机病毒研究专
家F.Cohen博士提出的。 “计算机病毒”有很多种定义，国外最流行的定义为：计算机病毒，是一段附着在其他程序上的可以实现自我繁殖的程序代码。在《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》中的定义为：“计算机病毒是指编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者数据，影响计算机使用并且能够自我复制的一组计算机指令或者程序代码”。
• 硬件安全
计算机硬件是指各种构成一台计算机的部件。如主板、内存、硬盘、显示器、键盘、鼠标等。

可信计算技术研究-.ppt

2）完整性存储完整性存储包括了存储完整性测量值的日志和
在PCR中存储这些测量值的信息摘要。 3）完整性报告完整性报告用于证实完整性存储的内容。
完整性测量、存储和报告的基本原理是：一个平台可能会被允许进入任何状态，但是平台不能对其是否进入或退出了这种状态进行隐瞒和修改。一个独立的进程可以对完整性的状态进行评估并据此作出正确的响应。
具有以下功能：
确保用户唯一身份、权限、工作空间的完置、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
可信计算平台特性：
定义了TPM
– TPM = Trusted Platform Module可信平台模块；
定义了访问者与TPM交互机制
– 通过协议和消息机制来使用TPM的功能；
限定了TPM与计算平台之间的关系
– 必须绑定在固定计算平台上，不能移走；
TPM应包含
– 密码算法引擎 – 受保护的存储区域
可信计算终端基于可信赖平台模块（TPM）,以密码技术为支持、安全操作系统为核心（如图所示）
安全应用组件
对应用数据和信息签名。 2）存储密钥(SK-Storage Key)：非对称密钥，用
于对数据或其他密钥进行加密。存储根密钥 (SRK-Storage Root Key)是存储密钥的一个特例。 3）平台身份认证密钥(AIK-Attestation Identity Key)：专用于对TPM产生的数据（如TPM功能、PCR寄存器的值等）进行签名的不可迁移的密钥。
Credential)
二、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。

可信计算与网络安全

02
VPN通常采用隧道技术，通过加密通道来保护数据的安全性。
03
VPN可以帮助远程用户访问公司内部网络资源，同时保证数据的机密性和完整性。
04
VPN还可以提供身份验证和访问控制功能，确保只有授权用户能够访问特定的网络资源。
06
未来展望
可信计算与网络安全的发展趋势
技术融合
随着物联网、云计算、大数据等技术的发展，可信计算与网络安全将进一步融合，形台模块（TPM）
总结词
可信平台模块是一种安全芯片，用于提供可信计算服务，保护计算机系统的安全。
详细描述
TPM通过加密和哈希算法，提供数据保护、身份认证和完整性校验等功能，确保计算机平台在启动、运行和关机过程中的安全性和可信性。TPM还可以用于生成加密密钥、存储加密密钥和执行加密操作，提高数据的安全性。
可信计算在网络安全中的应用
可信平台模块（TPM）
TPM为计算机提供了一个安全的加密密钥存储和加密/解密功能，增强了系统的安全性。
可信网络连接（TNC）
可信计算基（TCB）
TCB是可信计算的核心组件，负责管理和保护系统的安全策略和配置，确保系统的可信性。
TNC通过验证网络设备的身份和完整性，确保网络连接的安全性。
可信计算的重要性
防止恶意软件的入侵
可信计算技术可以有效地防止恶意软件的入侵和破坏，保护计算机系统的安全。
提高数据安全性
通过可信计算技术，可以确保数据的完整性和机密性，防止数据被非法获取或篡改。
提升系统稳定性
可信计算技术可以减少系统故障和崩溃的风险，提高计算机系统的稳定性和可靠性。
可信计算的应用场景
网络安全威胁
黑客攻击

《计算机安全基础》课件

《计算机安全基础》PPT 课件
计算机安全基础PPT课件旨在介绍计算机安全的基本概念和重要性，探讨各个领域的安全威胁，并介绍相应的防范措施和先进技术。
第一章：计算机安全概述
计算机安全的定义、重要性以及安全威胁与风险的概述。
第二章：计算机系统安全
1
计算机系统结构
计算机系统的基本结构和组成。
2
安全攻击类型
3 安全意识教育
提高员工的安全意识和培训。
2 安全评估
对系统和网络进行安全评估和漏洞分析。
第七章：安全技术
防病毒技术
常用的防病毒技术和软件。
防火墙技术
防火墙的原理和配置。
入侵检测与防范技术
常见的入侵检测和防范技术。
第八章：先进安全技术
云安全
云计算环境下的安全挑战和解决方案。
移动安全
移动设备和应用的安全保护与管理。
数据库安全
保护数据库免受安全威胁的技术和措施。
网络应用程序安全
保护网络应用程序免受攻击的方法和工具。
第五章：密码学基础
1
密码学基本概念
密码学的基本概念和应用领域。
2
对称加密与非对称加密
常见的对称加密和非对称加密算法。
3
数字签名与证书
数字签名和证书的作用和应用。
第六章：安全管理
1 安全政策
制定和执行有效的安全政策。
常见的计算机系统安全攻击类型和案例。
3
安全防范措施
保护计算机系统免受安全威胁的措施和方法。
第三章：网络安全
网络安全威胁
针对网络的各类安全威胁和攻击手段。
网络安全防范措施
保护网络免受攻击的防范措施和策略。
网络安全管理

可信计算是安全的基础 ppt课件

ppt课件
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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。
2003年3月改组为TCG(Trusted Computing Group)
2003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）
– 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
ppt课件
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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
ppt课件
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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
Hale Waihona Puke TSS 核心服务层（TCS）设备驱动库（TDDL）
核心模式
TPM设备驱动
可信平台模块（TPM）
可信平台体系结构
ppt课件
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TCG 规范族
TCG主规范系列：
NGSCB技术框架的基本结构可以划分为三层：最底层为硬件支持层称为SSC（Secure Support Component）；运行在其上的是与操作系统内核在同一个环上的核心模块，通过该模块来提供对SSC的访问，同时提供各种安全功能支持，称为Nexus；上面是应用层，由称为NCA（Nexus Computing Agent）的代理来执行。

发展可信计算加强信息安合保障课件

流氓网站，2008年，与流氓软件类似的“流氓网站”给用户带来极大安全隐患，他们利用网站注册、网络交友等流程上的设计，以欺骗的手段获取用户隐私资料，强迫注册、骚扰用户及其好友，获取了大量有商业价值的用户隐私，成为近期发展最快的灰色网络行业
发展可信计算加强信息安合保障课件
Beijing Olympic Game has made more progress, including information assurance 北京奥运会信息系统安全成绩显著
北京奥运会信息系统是奥运史上最为庞大和复杂的信息系统， “数字奥运”是北京奥运会的三大主题之一“科技奥运”的重要内容，信息网络在北京奥运会上承载赛程管理、新闻发布、赛事服务、商业运作等海量数据处理，其安全性直接关系到奥运会能否正常运行。一场围绕奥运安全的网络较量，已悄然拉开大幕。如何防止
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XP 的全b球u报g 告或的缺安陷全将漏分洞别数达到2.3万和3万报个告。的
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美国国防部认为广域网失效原因中45%是
安全漏洞数
5000
人为错误，65%的攻击针对误配置系统
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3780
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1090
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1995
去年6月浙江警方破获一起“黑客窃取网游密码案”，单单一个黑客就窃取网游账号6万多个，价值上百万元。
去年6月3日至9月19日，就发现较大规模僵尸网络59个，平均每天发现3万个受黑客控制的“僵尸”计算机。
包含间谍软件、恶意插件和浏览器劫持在内的流氓软件也大行其道，它们侵入用户电脑安装插件和后门程序，窃取个人信息，一年之内使自己的流量上升600%；而通过设立搏彩、低价网络购物等欺诈性网站直接骗取用户钱财等等，更是数不胜数。

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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。
可信计算是安全的基础 PPT
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。
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。
2003年3月改组为TCG(Trusted Computing Group)
2003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）
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专门管理，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
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
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
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
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
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，
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
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。
可信计算终端基于可信赖平台模块（TPM）,以密码技术为支持、安全操作系统为核心（如图所示）
安全应用组件
安全操作系统
安全操作系统内核密码模块协议栈
主
可信赖BIOS
板
TPM(密码模块芯片)
图：可信赖计算平台
可信任链传递与可信任环境
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
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、
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
– 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。
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