一种基于移动式用户可信模块的可信云终端方案

发布时间：2017-12-07 05:24

  本文关键词：一种基于移动式用户可信模块的可信云终端方案

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【摘要】：信息技术正迎来它飞速发展的黄金时期。伴随着信息技术的蓬勃发展,人们的日常生活也变得与它息息相关。2006年谷歌首次提出了云计算的概念,在云计算中信息和资源高度共享被认为是下一代计算的必然趋势。作为继嵌入式和物联网之后的信息技术的又一次飞跃,云计算也给信息安全领域带来了巨大的变革。然而,随着多样化的云接入终端(便携式电脑、手机、机顶盒、电视等)不断诞生,云终端的安全隐患则不断放大,成为云计算模式中重要的安全问题。本文针对云计算中接入终端的安全可信性问题和用户漫游情况下接入云的密钥迁移问题,提出了一种基于用户可信模块的可信云终端解决方案。系统方案使用可信计算技术和虚拟化技术,通过硬件安全模块保证终端系统的完整性并通过虚拟化隔离技术保证不同云应用环境的安全性。本系统运用用户可信模块作为系统信任根。用户个人通过自主申请等方式向可信机构(如政府、CA、银行等)申请用户可信模块物理设备,可信机构根据用户提供的个人信息为用户颁发可信模块并初始化各类密钥。用户可信模块颁发后将与用户身份相绑定,是用户在信息系统内的象徵,从而建立起用户的信任基础。当用户通过自己的各类互联网设备接入到云中心时,使用用户可信模块作为可信性验证模块,与用户平台构成本文所指的可信云终端。设备基于用户可信模块本身的社会信任属性将信息系统中的可信性延伸到现实终端用户,解决云计算中用户与云服务间的信任关系建立问题。使用用户可信模块的可信存储功能,将密钥存储于用户可信模块内部,并通过可信服务接口为上层应用提供密码运算和可信存储的服务功能,为云计算环境下用户经常通过不同设备、在不同地点接入云中心提供密钥使用的便利性。可信云终端具有在线接入云中心和离线接入云中心两种工作模式,当用户不能接入到互联网时仍然能够使用云系统提供的部分功能,为用户提供能好的云计算体验。方案为不同工作模式设计了安全认证协议,保证用户终端的安全性。可信云终端的启动遵循可信启动思想:首先由管理域的用户可信模块加载进程度量虚拟机启动器完整性;虚拟机启动器接收用户输入,启动所对应的虚拟机,并在虚拟机启动前按照虚拟机启动配置文件、虚拟机内核文件、虚拟机镜像文件、虚拟机磁盘初始化文件的顺序分别将文件度量结果扩展至用户可信模块的平台配置寄存器中;虚拟机内核启动后,由内核对其相关组件进行完整性度量。最后,内核对启动的用户态进程,在启动前度量其完整性,直至接入虚拟机内的远程控制组件启动。在可信云终端启动完毕后,管理域通过用户可信模块报告功能获得当前平台完整性度量结果,并根据已知知识库通过认证协议验证接入虚拟机是否处于不安全状态。从而有效提高终端系统的安全可信性。测试结果表明,可信云终端系统方案通过可信计算与虚拟化技术的结合,以较低的系统性能损耗,有效地提高了终端系统的安全性。
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP309

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本文编号：1261315