基于可信計算技術(shù)的嵌入式安全終端的研究與實現(xiàn).pdf

1、網(wǎng)絡(luò)在我們的生活中扮演著重要角色，網(wǎng)絡(luò)連接起來的設(shè)備和應(yīng)用程序越來越多，不僅僅包括各種服務(wù)器、臺式計算機、筆記本電腦，還包括我們的手機、掌上電腦和各式各樣的嵌入式設(shè)備。雖然網(wǎng)絡(luò)為計算機業(yè)的發(fā)展帶來了無窮的機遇和發(fā)展空間，但我們不得不面對一個很嚴峻的問題：這些連接在網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備極有可能會受到攻擊。在這樣一個網(wǎng)絡(luò)互連的時代，信息交互如此頻繁，如何保護存儲或傳輸?shù)男畔⒉槐桓`取或篡改?如何保證我們的系統(tǒng)和應(yīng)用程序能正常安全的運行?這些問題日益引

2、起人們的關(guān)注。 人們很早就開始著手網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)和臺式計算機安全技術(shù)的研究，而且也取得了一定的成就，然而對于嵌入式系統(tǒng)來說，由于其系統(tǒng)資源有限、處理能力不強，在增強嵌入式安全性方面的研究才剛剛起步。 到目前為止，大多數(shù)實現(xiàn)嵌入式安全方案的措施都集中在為操作系統(tǒng)構(gòu)建安全特性。然而操作系統(tǒng)是開放定義，且非常復(fù)雜的軟件系統(tǒng)，因此僅僅基于OS來提供可靠的安全性是很困難的。 另一種選擇是增加硬件安全性模塊。純粹通過硬件方案解

3、決，在CP[J設(shè)計中加入安全性能的方案顯然不夠靈活，不能針對新的安全功能進行調(diào)整，而且會增加設(shè)計的生產(chǎn)成本，對功耗產(chǎn)生不利的影響；若通過增加片外硬件，如存儲器或協(xié)處理器，這種方法同樣會增加成本和復(fù)雜性，而且不能保證片外器件的信號完整性——硬件可能被移除或被干擾<'[1]>。 正因為缺乏跨平臺的公共安全單元，嵌入式安全措施的實現(xiàn)一直以來成本很高，至今沒有一種標準的安全解決方案。 本文旨在研究基于可信計算技術(shù)的嵌入式安全解決

4、方案，在現(xiàn)有解決方案的基礎(chǔ)上構(gòu)建一種嵌入式安全終端，并利用該安全終端實現(xiàn)具體應(yīng)用系統(tǒng)——網(wǎng)絡(luò)多媒體安全播控系統(tǒng)——來驗證安全終端的可用性。 本文首先分析了在嵌入式系統(tǒng)中增加安全性的必要性和重要性，然后具體介紹目前基于可信計算技術(shù)的嵌入式安全解決方案，對其實現(xiàn)原理和特性作一定的分析和對比。接著本文在上述研究工作的基礎(chǔ)上，提出嵌入式終端上公共安全架構(gòu)的設(shè)計方案。最后利用構(gòu)建的安全終端實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)多媒體安全播控系統(tǒng)，利用安全終端實現(xiàn)媒體文

5、件的播放和存儲，以及和媒體服務(wù)器之間的交互。安全播控系統(tǒng)的設(shè)計參考OMA DRM 2.0標準，主要功能有客戶端身份認證、媒體內(nèi)容保護和存儲，以及播放監(jiān)控等。利用該安全播控系統(tǒng)的實現(xiàn)來證明嵌入式安全終端的正確性和可用性。 本文的主要貢獻有： 1．對幾種基于可信計算技術(shù)的嵌入式安全解決方案作了深入的分析和研究，可供業(yè)界參考。 2．基于ARM的TrustZone技術(shù)構(gòu)建出嵌入式安全終端，給出了該安全終端的系統(tǒng)架構(gòu)、具體