可信计算中的动态远程证明综述
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可信计算的研究与发展一、概述随着信息技术的快速发展,计算机和网络系统已经成为现代社会不可或缺的基础设施。
这些技术的广泛应用也带来了严重的信息安全问题,如数据泄露、恶意软件攻击、网络钓鱼等。
为了应对这些挑战,可信计算(Trusted Computing)技术应运而生。
可信计算是一种通过硬件和软件结合,确保计算机系统自身安全可信,从而保护存储在其中的信息不被非法访问和篡改的技术。
可信计算技术起源于上世纪末,随着计算机体系结构的演进和信息安全需求的提升,其研究和发展逐渐受到全球范围内的关注。
作为一种综合性的安全防护机制,可信计算旨在构建一个安全可信的计算环境,使得计算机系统在执行关键任务时能够抵御各种安全威胁。
近年来,可信计算技术取得了显著的进展。
一方面,可信计算平台(Trusted Platform Module,TPM)的广泛应用为计算机系统提供了硬件级别的安全支持另一方面,可信计算软件技术(如可信操作系统、可信数据库等)的不断发展,为上层应用提供了更加安全可靠的运行环境。
可信计算技术还涉及到了密码学、访问控制、身份认证等多个领域,形成了一套完整的安全防护体系。
尽管可信计算技术取得了显著的研究成果,但其在实际应用中仍面临着诸多挑战。
例如,如何确保TPM的安全性和可靠性、如何平衡系统性能与安全性之间的矛盾、如何适应不断变化的安全威胁等。
未来可信计算技术的研究和发展仍需要不断探索和创新,以满足日益增长的信息安全需求。
本文将对可信计算技术的研究与发展进行综述,分析当前的研究热点和难点问题,并展望未来的发展趋势。
通过对可信计算技术的深入了解和研究,有望为信息安全领域的发展提供新的思路和方向。
1. 可信计算的概念定义可信计算(Trusted Computing)是一种计算模式,旨在增强计算机系统的安全性、可靠性和完整性。
其核心思想是在硬件、软件和系统之间建立一个可信任的基础,以确保数据和代码在执行过程中的保密性、完整性和可用性。
云计算凭借其强大的计算能力、高可靠性、低成本、按需收费等特点受到企业和用户的大力支持。
云计算技术是以虚拟化为基础、网络为载体,提供平台、软件、基础设施和管理等服务的超级计算模式。
随着云计算的发展,大量的用户信息存储于云存储中,云计算在减轻计算和存储负担的同时,也不可避免带来了安全问题,在远程证明方面存在着诸多的漏洞和隐患。
如何通过云计算环境下的数据安全保护机制,保证用户得到安全、可信的服务,确保用户数据、计算任务的安全性,使云计算健康快速地发展和普及,已成为当前研究和探讨的重点。
可信计算技术为解决云计算中数据安全问题提供了一种新的思路。
可信计算的核心思想是从终端和平台的根源解决现有的安全问题[1-3]。
将可信计算中的远程证明机制引入云计算,通过面向云计算的基于属性证书的远程证明方法,实现用户对云计算服务平台的可信性验证,保证用户在接受云计算服务之前,能够有效地证明云计算服务平台的安全属性,确保其委托的任务运行于可信的云计算平台。
1 可信计算技术可信计算组织(T C G)提出了可信计算的概念。
可信的定义为一个实体在实现给定的目标时,若其行为总是如同预期,则该实体是可信的。
可信计算技术的出现是为了保证终端设备的安全。
可信计算的基本思想是可信根通过信任链的可信传递。
可信计算平台是整个信任链的根源,从终端源的初始可信根出发,通过对信任链的不断扩展,最终延伸到整个计算机系统和计算机网络,从而确保整个系统的可信。
信任链构建的依据是可信度量,通过可信度量实现信任链下级对上级的扩展。
在TCG规范中,可信计算平台技术的核心是一个被称为可信平台模块(T PM)的安全芯片[3]。
T P M是一个具有硬件保护功能的,含有密码运算部件和存储部件的小型片上系统。
T P M的内部对象只能被其属主通过安全方式并调用T PM规定的接口来访问。
可信平台以T P M作为可信度量根和可信存储根,向用户报告本平台的硬件配置和软件状态,用户以此来判断平台是否处于安全状态。
可信计算概论⼀、概念可信计算的基本思想:在计算机系统中,建⽴⼀个信任根,从信任根开始,到硬件平台、操作系统、应⽤,⼀级度量⼀级,⼀级信任⼀级,把这种信任扩展到整个计算机系统,并采取防护措施,确保计算资源的数据完整性和⾏为的预期性,从⽽提⾼计算机系统的可信性。
通俗的解释:可信≈可靠 + 安全现阶段的可信计算应具有确保资源的数据完整性、数据安全存储和平台远程证明等功能。
⼆、关键技术信任根:信任根是可信计算机的可信起基点,也是实施安全控制的点。
在功能上有三个信任根组成。
1、可信度量根(root of trust for measurement, RTM)。
RTM是可信平台进⾏可信度量的基点,在TCG的可信平台中,是平台启动时⾸先执⾏的⼀段软件,⽤以对计算机可信度量。
⼜被称为可信度量根核(crtm)。
具体到可信计算PC中,是BIOS中最开始的代码。
2、可信存储根(root of trust for storage,RTS)。
RTS是对可信度量值进⾏安全存储的基点。
由TPM芯⽚中⼀组被称为平台配置寄存器(paltform configuration register, RCP)和存储根密钥(storage root key,SRK)组成。
3、可信报告根(RTR,report)。
由pcr和背书秘钥(endorsement key)的派⽣密钥AIK(attestaion identity key)组成。
可信计算平台由TPM芯⽚机器密钥和相应软件作为期信任根。
度量存储报告机制:基于信任根,对计算机平台的可信性进⾏度量,并对度量的可信值进存储,当客体访问时提供报告。
是计算机平台确保⾃⾝可信,并向外提供可信服务的⼀项重要机制。
1、度量⽬前尚未有点单⽅法对计算平台的可信性进⾏度量,因此TCG的可信性度量是度量系统重要资源数据完整性的⽅法。
对与系统重要资源数据,实现计算散列值并安全存储;在可信度量时,重新计算重要资源数据的散列值,并欲实现存储的散列值⽐较。