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一种Linux上嵌入式TCG软件栈的设计与实现的中期报告
一、研究背景
随着信息化时代的不断发展,人们对网络安全的要求也越来越高。传统的安全措施(如防病毒软件、防火墙等)已经无法满足人们的需要,因为这些措施只能预防或检测已知的攻击模式,无法防止新型的恶意软件的攻击或者漏洞的利用。
为了更好地保护网络安全,国际上提出了使用TrustedComputing技术来构建安全计算环境的思想。TCG(TrustedComputingGroup)是一个由国际知名厂商组成的联盟,旨在推动TrustedComputing标准的制定和应用。TrustedComputing是一种基于硬件的安全技术,其主要思想是在计算机、网络等系统中嵌入可信的硬件模块,使系统具备更强的安全性和防抵赖性。
二、研究内容
本文的研究内容主要是在Linux嵌入式系统上设计和实现一个TCG软件栈,包括TPM(TrustedPlatformModule)驱动、TSS(TrustedSoftwareStack)和应用程序接口等。
1.TPM驱动
TPM是一种专门用来存储和控制密钥的硬件模块,其主要功能是提供安全启动过程和验证系统完整性。在Linux系统中,需要编写TPM驱动程序来访问和控制TPM模块。该驱动程序的实现需要考虑以下几个方面:
(1)与TPM模块的通信:TPM模块的通信是通过TPM命令来实现的,需要编写相应的命令发送函数和命令接收函数,并添加TPM设备的驱动代码。
(2)控制TPM模块的状态:TPM模块包括几个状态,驱动程序需要控制这些状态,并实现TPM模块的复位、休眠等功能。
(3)保护TPM模块的安全:TPM模块包括许多敏感信息,驱动程序需要保护这些信息不被恶意软件攻击或者泄漏。
2.TSS
TSS是TCG软件栈的核心部分,它提供了TPM的相关操作和安全功能的实现,主要包括TPM命令的解析、授权和执行,密钥和证书管理等。在本系统的TSS实现中,需要考虑以下几个方面:
(1)支持各种加密算法和协议:TSS应该支持主流的加密算法和协议,如RSA、AES、SHA等。
(2)提供各种安全功能:TSS应该提供TPM模块的安全功能,如测量、认证和密钥管理等。
(3)易于集成:TSS应该支持常见的API,易于应用程序集成。
3.应用程序接口
应用程序接口(API)是应用程序和TCG软件栈之间的桥梁,应该易于使用,支持常见的加密算法和协议。在本系统中,API应该提供以下功能:
(1)TPM命令操作:提供TPM命令的发送和接收功能。
(2)密钥管理:提供密钥的生成、存储、导入和导出功能。
(3)证书管理:提供证书的生成、签名和验证功能。
三、研究计划
本项目的研究计划如下:
第1阶段(1个月):研究TCG的基本原理和现有的解决方案,分析TPM模块和TSS的实现方法,确定本项目的主要研究内容。
第2阶段(2个月):实现TPM驱动程序,在嵌入式系统上成功访问和控制TPM模块。
第3阶段(3个月):实现TSS模块,包括TPM命令的解析和授权、密钥管理和证书管理等。
第4阶段(1个月):实现API,提供TPM命令操作、密钥管理和证书管理等功能。
第5阶段(1个月):测试和优化,检查TCG软件栈的性能和安全性,优化代码。
四、结论
本项目的目标是在嵌入式系统上设计和实现一个TCG软件栈,包括TPM驱动、TSS和API等组件。该软件栈应该在保证安全性的前提下,能够支持主流的加密算法和协议,并易于集成到应用程序中。此项目还处于中期阶段,目前已经完成了TPM驱动程序的实现。接下来需要进一步完善TSS和API的设计和实现,通过测试验证软件栈的性能和安全性,并对代码进行优化。