安全处理器研究

发布时间：2017-08-20 04:21

  本文关键词：安全处理器研究

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【摘要】：由于信息技术的快速发展,信息安全的重要性与日俱增。要保证信息的安全,必须确保处理器的安全性,安全处理器是信息安全领域的关键技术。安全处理器已成为现代信息安全的基本部件,是解决信息系统安全威胁、风险和脆弱性的重要途径。随着攻击手段和技术的不断提高,信息安全的防护和保障越来越多的从软件向固件过渡,从固件向硬件转移。近年来国内外的研究表明,几乎所有安全的核心技术都与处理器相关,几乎所有安全应用也都必然涉及处理器。安全处理器与信息安全紧密联系,涉及到物理安全、逻辑安全、应用安全和可控安全的诸多保护技术,如针对物理攻击的电磁防护,针对逻辑攻击的病毒免疫设计,针对应用攻击的密钥保护等。因此,针对处理器安全设计和评测的产品标准就成为业界安全保障的自然需求。本文主要研究了国内外的安全处理器的发展情况,并对相应的国内外标准进行了对比分析。研究分析了有关处理器安全方面的大量文献,给出了安全处理器技术规范应包含的内容,以及安全处理器设计应采用的核心技术。本文分析了影响数据安全的攻击方法及其防护措施,指出使用逻辑可重组和宏指令是防止这些攻击的根本方法,并给出了抵御篡改堆栈数据的安全处理器设计并进行了仿真验证。根据我们的研究成果,为编制一个可控安全有保证、测试评估有依据、开发设计有准则、核心技术有要求的安全处理器技术规范提供了依据。
【关键词】：标准 安全处理器 攻击方法 篡改堆栈数据
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP332
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-12
• 1.1 研究背景及意义9
• 1.2 国内外研究动态9-10
• 1.3 论文主要内容与结构安排10-12
• 第2章 安全处理器相关文献研究12-37
• 2.1 国内外安全处理器产品研究12-16
• 2.2 国内外有关信息安全的标准16-24
• 2.2.1 信息安全评估类标准16-17
• 2.2.2 密码类标准17-19
• 2.2.3 信息安全管理类标准19-21
• 2.2.4 设备技术安全类21-24
• 2.3 有关处理器攻击方面文献的总结24-36
• 2.3.1 CNKI数据库文献整理分析24-28
• 2.3.2 SCI数据库文献整理分析28-32
• 2.3.3 EI数据库文献整理分析32-36
• 2.4 本章小结36-37
• 第3章 安全处理器技术规范应包含的内容37-41
• 3.1 一般与安全处理器基本定义37
• 3.2 安全处理器的基本属性37-38
• 3.3 安全处理器的基本功能38-39
• 3.4 安全处理器的基本特征39
• 3.5 安全处理器的基本构架39
• 3.6 安全处理器的基本技术39-40
• 3.7 本章小结40-41
• 第4章 安全处理器设计应采用的核心技术41-44
• 4.1 可重构技术41-42
• 4.2 安全处理器设计的指令系统42-43
• 4.3 安全处理器设计专有技术43
• 4.4 本章小结43-44
• 第5章 抵御篡改堆栈数据的安全处理器设计44-64
• 5.1 堆栈数据篡改产生的问题44
• 5.2 堆栈数据篡改的原理描述44-45
• 5.3 SPARC v8堆栈的结构45-51
• 5.3.1 寄存器窗口46-48
• 5.3.2 与寄存器窗口和堆栈相关的指令48-51
• 5.3.3 篡改堆栈数据的方法51
• 5.4 抵御篡改堆栈的设计方案51-52
• 5.5 设计实现52-60
• 5.5.1 堆栈结构设计52-56
• 5.5.2 LEON2处理器56-57
• 5.5.3 LEON2流水线57-58
• 5.5.4 接口设计58-60
• 5.6 测试验证60-63
• 5.7 抵御堆栈数据篡改安全处理器的物理防护63
• 5.8 本章小结63-64
• 第6章 总结与展望64-66
• 参考文献66-68
• 致谢68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 刘权;;我国信息安全发展回顾及“十二五”发展对策研究[J];信息安全与技术;2012年01期

2 王昭顺,王沁,曲英杰;可重构计算机体系结构[J];北京科技大学学报;2001年04期

3 华翔,杨波,秦兴成,李勇,苏晓龙;信息安全芯片的设计与实现[J];通信技术;2003年07期

4 韩林;韩军;曾晓洋;陆荣华;赵佳;;一种专用指令集安全处理器的架构设计与实现[J];小型微型计算机系统;2009年04期

5 李超;张美琳;杨旭;徐勇军;骆祖莹;;安全处理器体系结构的现状与展望[J];小型微型计算机系统;2011年10期

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本文编号：704598