一種Linux上嵌入式TCG軟件棧的設計與實現(xiàn)的中期報告

一種Linux上嵌入式TCG軟件棧的設計與實現(xiàn)的中期報告一、研究背景隨著信息化時代的不斷發(fā)展，人們對網(wǎng)絡安全的要求也越來越高。傳統(tǒng)的安全措施（如防病毒軟件、防火墻等）已經(jīng)無法滿足人們的需要，因為這些措施只能預防或檢測已知的攻擊模式，無法防止新型的惡意軟件的攻擊或者漏洞的利用。為了更好地保護網(wǎng)絡安全，國際上提出了使用TrustedComputing技術(shù)來構(gòu)建安全計算環(huán)境的思想。TCG（TrustedComputingGroup）是一個由國際知名廠商組成的聯(lián)盟，旨在推動TrustedComputing標準的制定和應用。TrustedComputing是一種基于硬件的安全技術(shù)，其主要思想是在計算機、網(wǎng)絡等系統(tǒng)中嵌入可信的硬件模塊，使系統(tǒng)具備更強的安全性和防抵賴性。二、研究內(nèi)容本文的研究內(nèi)容主要是在Linux嵌入式系統(tǒng)上設計和實現(xiàn)一個TCG軟件棧，包括TPM（TrustedPlatformModule）驅(qū)動、TSS（TrustedSoftwareStack）和應用程序接口等。1.TPM驅(qū)動TPM是一種專門用來存儲和控制密鑰的硬件模塊，其主要功能是提供安全啟動過程和驗證系統(tǒng)完整性。在Linux系統(tǒng)中，需要編寫TPM驅(qū)動程序來訪問和控制TPM模塊。該驅(qū)動程序的實現(xiàn)需要考慮以下幾個方面：（1）與TPM模塊的通信：TPM模塊的通信是通過TPM命令來實現(xiàn)的，需要編寫相應的命令發(fā)送函數(shù)和命令接收函數(shù)，并添加TPM設備的驅(qū)動代碼。（2）控制TPM模塊的狀態(tài)：TPM模塊包括幾個狀態(tài)，驅(qū)動程序需要控制這些狀態(tài)，并實現(xiàn)TPM模塊的復位、休眠等功能。（3）保護TPM模塊的安全：TPM模塊包括許多敏感信息，驅(qū)動程序需要保護這些信息不被惡意軟件攻擊或者泄漏。2.TSSTSS是TCG軟件棧的核心部分，它提供了TPM的相關(guān)操作和安全功能的實現(xiàn)，主要包括TPM命令的解析、授權(quán)和執(zhí)行，密鑰和證書管理等。在本系統(tǒng)的TSS實現(xiàn)中，需要考慮以下幾個方面：（1）支持各種加密算法和協(xié)議：TSS應該支持主流的加密算法和協(xié)議，如RSA、AES、SHA等。（2）提供各種安全功能：TSS應該提供TPM模塊的安全功能，如測量、認證和密鑰管理等。（3）易于集成：TSS應該支持常見的API，易于應用程序集成。3.應用程序接口應用程序接口（API）是應用程序和TCG軟件棧之間的橋梁，應該易于使用，支持常見的加密算法和協(xié)議。在本系統(tǒng)中，API應該提供以下功能：（1）TPM命令操作：提供TPM命令的發(fā)送和接收功能。（2）密鑰管理：提供密鑰的生成、存儲、導入和導出功能。（3）證書管理：提供證書的生成、簽名和驗證功能。三、研究計劃本項目的研究計劃如下：第1階段（1個月）：研究TCG的基本原理和現(xiàn)有的解決方案，分析TPM模塊和TSS的實現(xiàn)方法，確定本項目的主要研究內(nèi)容。第2階段（2個月）：實現(xiàn)TPM驅(qū)動程序，在嵌入式系統(tǒng)上成功訪問和控制TPM模塊。第3階段（3個月）：實現(xiàn)TSS模塊，包括TPM命令的解析和授權(quán)、密鑰管理和證書管理等。第4階段（1個月）：實現(xiàn)API，提供TPM命令操作、密鑰管理和證書管理等功能。第5階段（1個月）：測試和優(yōu)化，檢查TCG軟件棧的性能和安全性，優(yōu)化代碼。四、結(jié)論本項目的目標是在嵌入式系統(tǒng)上設計和實現(xiàn)一個TCG軟件棧，包括TPM驅(qū)動、TSS和API等組件。該軟件棧應該在保證安全性的前提下，能夠支持主流的加密算法和協(xié)議，并易于集成到應用程序中。此項目還