一種Linux上嵌入式TCG軟件棧的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的中期報(bào)告

一種Linux上嵌入式TCG軟件棧的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的中期報(bào)告一、研究背景隨著信息化時(shí)代的不斷發(fā)展，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全的要求也越來(lái)越高。傳統(tǒng)的安全措施（如防病毒軟件、防火墻等）已經(jīng)無(wú)法滿足人們的需要，因?yàn)檫@些措施只能預(yù)防或檢測(cè)已知的攻擊模式，無(wú)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(hù)網(wǎng)絡(luò)安全，國(guó)際上提出了使用TrustedComputing技術(shù)來(lái)構(gòu)建安全計(jì)算環(huán)境的思想。TCG（TrustedComputingGroup）是一個(gè)由國(guó)際知名廠商組成的聯(lián)盟，旨在推動(dòng)TrustedComputing標(biāo)準(zhǔn)的制定和應(yīng)用。TrustedComputing是一種基于硬件的安全技術(shù)，其主要思想是在計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng)中嵌入可信的硬件模塊，使系統(tǒng)具備更強(qiáng)的安全性和防抵賴性。二、研究?jī)?nèi)容本文的研究?jī)?nèi)容主要是在Linux嵌入式系統(tǒng)上設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一個(gè)TCG軟件棧，包括TPM（TrustedPlatformModule）驅(qū)動(dòng)、TSS（TrustedSoftwareStack）和應(yīng)用程序接口等。1.TPM驅(qū)動(dòng)TPM是一種專門用來(lái)存儲(chǔ)和控制密鑰的硬件模塊，其主要功能是提供安全啟動(dòng)過(guò)程和驗(yàn)證系統(tǒng)完整性。在Linux系統(tǒng)中，需要編寫TPM驅(qū)動(dòng)程序來(lái)訪問(wèn)和控制TPM模塊。該驅(qū)動(dòng)程序的實(shí)現(xiàn)需要考慮以下幾個(gè)方面：（1）與TPM模塊的通信：TPM模塊的通信是通過(guò)TPM命令來(lái)實(shí)現(xiàn)的，需要編寫相應(yīng)的命令發(fā)送函數(shù)和命令接收函數(shù)，并添加TPM設(shè)備的驅(qū)動(dòng)代碼。（2）控制TPM模塊的狀態(tài)：TPM模塊包括幾個(gè)狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)程序需要控制這些狀態(tài)，并實(shí)現(xiàn)TPM模塊的復(fù)位、休眠等功能。（3）保護(hù)TPM模塊的安全：TPM模塊包括許多敏感信息，驅(qū)動(dòng)程序需要保護(hù)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(shí)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(shí)現(xiàn)中，需要考慮以下幾個(gè)方面：（1）支持各種加密算法和協(xié)議：TSS應(yīng)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(yīng)該提供TPM模塊的安全功能，如測(cè)量、認(rèn)證和密鑰管理等。（3）易于集成：TSS應(yīng)該支持常見(jiàn)的API，易于應(yīng)用程序集成。3.應(yīng)用程序接口應(yīng)用程序接口（API）是應(yīng)用程序和TCG軟件棧之間的橋梁，應(yīng)該易于使用，支持常見(jiàn)的加密算法和協(xié)議。在本系統(tǒng)中，API應(yīng)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(chǔ)、導(dǎo)入和導(dǎo)出功能。（3）證書管理：提供證書的生成、簽名和驗(yàn)證功能。三、研究計(jì)劃本項(xiàng)目的研究計(jì)劃如下：第1階段（1個(gè)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(shí)現(xiàn)方法，確定本項(xiàng)目的主要研究?jī)?nèi)容。第2階段（2個(gè)月）：實(shí)現(xiàn)TPM驅(qū)動(dòng)程序，在嵌入式系統(tǒng)上成功訪問(wèn)和控制TPM模塊。第3階段（3個(gè)月）：實(shí)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(gè)月）：實(shí)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(gè)月）：測(cè)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(xiàng)目的目標(biāo)是在嵌入式系統(tǒng)上設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一個(gè)TCG軟件棧，包括TPM驅(qū)動(dòng)、TSS和API等組件。該軟件棧應(yīng)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(yīng)用程序中。此項(xiàng)目還