專利名稱：一種信任鏈動態(tài)重構(gòu)的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種計算機信息安全技術(shù)領域，通過度量事件日志所記錄的原PCR 值，度量值，新PCR值等信息，由操作系統(tǒng)擴展度量模塊EMM重構(gòu)信任鏈的方法。
背景技術(shù)：
可信計算是指在計算設備硬件平臺引入安全芯片架構(gòu)，通過其提供的安全特性來 提高系統(tǒng)的安全性，從而在根本上實現(xiàn)了對各種不安全因素的主動防御。其核心就是在用 戶與計算機、網(wǎng)絡平臺間建立一種信任機制?？尚庞嬎憧蓮膸讉€方面來理解(1)用戶的身 份認證，這是對使用者的信任；(2)平臺軟硬件配置的正確性，這體現(xiàn)了使用者對平臺運行 環(huán)境的信任；(3)應用程序的完整性和合法性，體現(xiàn)了應用程序運行的可信；(4)平臺之間 的可驗證性，指網(wǎng)絡環(huán)境下平臺之間的相互信任。 信任鏈的傳遞是體現(xiàn)可信的重要手段，它是可信計算平臺的核心機制。信任鏈的 傳遞可以分為兩個主要階段(l)從平臺的加電開始到操作系統(tǒng)裝載完畢；(2)從操作系統(tǒng) 開始運行以及應用系統(tǒng)的運行。第(1)階段信任鏈是單向的，而進入多任務環(huán)境下，應用的 運行是隨機的，信任鏈也成為發(fā)散的樹形。 信任根和信任鏈是可信計算的最主要的關(guān)鍵技術(shù)之一。信任根是系統(tǒng)可信的基 點。TCG認為一個可信計算平臺必須包含三個信任根可信度量根RTM、可信存儲根RTS和 可信報告根RTR。而信任根的可信性由物理安全和管理安全確保。RTM被用來完成完整性 度量，通常使用核心度量可信根CRTM所控制的計算引擎。CRTM是平臺執(zhí)行RTM時的執(zhí)行代 碼， 一般存在BIOS中。RTM同時也是信任傳遞的原點。RTS是維護完整性摘要的值和摘要 序列的引擎，一般由對存儲加密的引擎和加密密鑰組成。RTR是一個計算引擎，能夠可靠的 報告RTS持有的數(shù)據(jù)，這個可靠性一般由簽名來保證。這三個根都是可信、功能正確而且不 需要外界維護的。這些可信根存在于TPM和BIOS中，可以由專家的評估來確定是否符合可 信的標準。 一般地，在平臺建立之后，我們認為TPM和BIOS是絕對可信的。
信任鏈把信任關(guān)系從信任根擴展到整個計算機系統(tǒng)。在TCG的可信PC技術(shù)規(guī)范 中，具體給出了可信PC中的信任鏈。這個信任鏈以BIOS Boot Block和TPM芯片為信任 根，經(jīng)過BIOS — OS loader — 0S。沿著這個信任鏈， 一級度量認證一級， 一級信任一級，以 確保整個平臺系統(tǒng)資源的完整性。 無論是國外還是國內(nèi)，在可信計算領域都處于技術(shù)超前于理論，理論滯后于技術(shù) 的狀況?？尚庞嬎愕睦碚撗芯柯浜笥诩夹g(shù)開發(fā)。至今，尚沒有公認的可信計算理論模型。可 信度量是可信計算的基礎，但是目前尚缺少軟件的動態(tài)可信性的度量理論與方法。信任鏈 技術(shù)是可信計算平臺的一項關(guān)鍵技術(shù)，然而信任鏈的理論，特別是信任在傳遞過程中的損 失度量尚需要深入研究，把信任鏈建立在堅實的理論基礎之上。 對于像服務器這樣的長時間不間斷運行的環(huán)境中，由于服務器支持熱插拔技術(shù)， 硬件設備的熱插拔往往會造成靜態(tài)信任鏈不能正確反映出當前的系統(tǒng)環(huán)境可信狀態(tài)，因此 需要對服務器環(huán)境中的信任鏈進行維護或重構(gòu)，以及時反映當前系統(tǒng)環(huán)境的可信狀態(tài)。而可信計算組織TCG的可信服務器規(guī)范中也僅僅提及平臺生產(chǎn)商應提供某種機制以通知引 導后環(huán)境熱插拔這種異步事件的發(fā)生，這些事件的度量由引導后環(huán)境來完成，并且引導后 環(huán)境不應改變這些事件的引導前度量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種信任鏈動態(tài)重構(gòu)的方法。 本發(fā)明的目的是按以下方式實現(xiàn)的在遵循《可信計算密碼支撐平臺功能與接口 規(guī)范》的可信計算環(huán)境中，操作系統(tǒng)是通過度量事件日志記錄的原PCR值，度量值，新PCR值 等信息，當操作系統(tǒng)擴展度量模塊EMM對添加部件或刪除部件、特定模塊的卸載或加載新 的模塊、操作系統(tǒng)產(chǎn)生異步事件，或由操作系統(tǒng)擴展度量模塊EMM度量添加部件或模塊會 引起的信任鏈變化，為了確保計算機能維護一條完整的信任鏈，以實時反映計算機的當前 可信狀態(tài)，避免由于信任鏈變化而造成的信任鏈斷鏈和損壞，就需要對信任鏈進行重構(gòu)；具 體步驟如下 1)在添加新的部件時，信任鏈的重構(gòu)過程為 a.操作系統(tǒng)擴展度量模塊E匪度量新部件，得到新部件的完整性度量值。E匪把 新部件的完整性度量值擴展到新部件相對應的PCR中，并記入度量事件日志到ACPI表中；
b. E匪根據(jù)系統(tǒng)啟動順序?qū)⑿湃捂湉纳弦徊考由斓叫虏考?
c. E匪度量后一部件，得到該部件的完整性度量值。E匪從所保存的度量事件日志 中獲取該部件的原PCR值，與該部件的完整性度量值一同擴展到該部件相對應的PCR中，并 記入度量事件日志到ACPI表中； d. E匪根據(jù)系統(tǒng)啟動順序?qū)⑿湃捂湉男虏考由斓胶笠徊考瑯?gòu)造完成新的信任 鏈； 2)在多個部件對應于一個PCR情況時，若刪除部件后，信任鏈的重構(gòu)過程為
a.操作系統(tǒng)擴展度量模塊E匪從所保存的度量事件日志中獲得刪除部件前一部 件的新的PCR值，作為刪除部件后一部件的原PCR值；
b.E匪重新度量后一部件，得到后一部件的完整性度量值； c.E匪將獲得的前一部件的新的PCR值和后一部件的完整性度量值擴展到PCR中， 并記入度量事件日志到ACPI表中； d. E匪將信任鏈從前一部件延伸到后一部件，構(gòu)造完成新的信任鏈。
本發(fā)明的優(yōu)異效果是 通過度量事件日志所記錄的原PCR值，度量值，新PCR值等信息，由操作系統(tǒng)擴展 度量模塊E匪對由于添加部件或刪除部件、特定模塊的卸載或加載新的模塊而引起的信任 鏈變化重構(gòu)信任鏈，使得計算機能維護一條完整的信任鏈，以實時反映計算機的當前可信 狀態(tài)，避免由于信任鏈變化而造成的信任鏈斷鏈和損壞


圖1是添加部件時信任鏈動態(tài)重構(gòu)的原理圖；
圖2是刪除部件時信任鏈動態(tài)重構(gòu)的原理圖。
具體實施例方式以下通過具體的實施例和附圖對本發(fā)明做詳細的說明。 在遵循《可信計算密碼支撐平臺功能與接口規(guī)范》的可信計算環(huán)境中，由于服務器 需要長時間的不間斷運行，服務器依靠熱插拔技術(shù)替換故障部件或擴容升級、特定模塊的 卸載或加載新的模塊等。這些都會導致靜態(tài)信任鏈中的某個環(huán)境發(fā)生變化，從而造成信任 鏈的斷鏈現(xiàn)象。因此，在服務器可信環(huán)境中，一旦信任鏈的某個環(huán)節(jié)發(fā)生了變化，就要從該 環(huán)節(jié)開始，由操作系統(tǒng)的擴展度量模塊(E匪)重新構(gòu)造信任鏈，重構(gòu)包括以下過程
1)在添加新的部件j時，信任鏈的重構(gòu)過程為 a.操作系統(tǒng)擴展度量模塊E匪度量部件j，得到部件j的完整性度量值，E匪把部 件j的完整性度量值擴展到部件j相對應的PCR[j]中，并記入度量事件日志到ACPI表中；
b. E匪根據(jù)操作系統(tǒng)啟動順序?qū)⑿湃捂湉牟考延伸到部件j ;
c. E匪度量部件k，得到部件k的完整性度量值，E匪從所保存的度量事件日志中 獲取部件k的原PCR值，與部件k的完整性度量值一同擴展到部件k相對應的PCR[k]中， 并記入度量事件日志到ACPI表中； d. E匪根據(jù)操作系統(tǒng)啟動順序?qū)⑿湃捂湉牟考延伸到部件k，構(gòu)造完成新的信任 鏈； 2)部件刪除時只考慮多個部件對應于一個PCR的情況，在刪除部件j時，信任鏈的 構(gòu)造過程為 a.操作系統(tǒng)擴展度量模塊E匪從所保存的度量事件日志中獲得部件i的新PCR 值，作為部件k的原PCR值； b. E匪重新度量部件k，得到部件k的完整性度量值； c. E匪將獲得的部件i的新PCR值和部件k的度量值擴展到PCR[m]中，并記入度 量事件日志到ACPI表中； d. E匪將信任鏈從部件i延伸到部件k，構(gòu)造完成新的信任鏈。
權(quán)利要求
一種信任鏈動態(tài)重構(gòu)的方法，其特征在于，在遵循《可信計算密碼支撐平臺功能與接口規(guī)范》的可信計算環(huán)境中，操作系統(tǒng)通過度量事件日志所記錄的原PCR值，度量值，新PCR值的信息，當操作系統(tǒng)擴展度量模塊EMM對由于添加部件或刪除部件、特定模塊的卸載或加載新的模塊或操作系統(tǒng)產(chǎn)生異步事件，或由操作系統(tǒng)擴展度量模塊EMM度量添加的部件或模塊而引起的信任鏈變化，則需要重構(gòu)信任鏈，以確保計算機能維護一條完整的信任鏈，以實時反映計算機的當前可信狀態(tài)，避免由于信任鏈變化而造成的信任鏈斷鏈和損壞；重構(gòu)信任鏈具體步驟如下1)在添加新的部件時，信任鏈的重構(gòu)過程為a.操作系統(tǒng)擴展度量模塊EMM度量新部件，得到新部件的完整性度量值。EMM把新部件的完整性度量值擴展到新部件相對應的PCR中，并記入度量事件日志到ACPI表中；b.EMM根據(jù)系統(tǒng)啟動順序?qū)⑿湃捂湉纳弦徊考由斓叫虏考?；c.EMM度量后一部件，得到該部件的完整性度量值。EMM從所保存的度量事件日志中獲取該部件的原PCR值，與該部件的完整性度量值一同擴展到該部件相對應的PCR中，并記入度量事件日志到ACPI表中；d.EMM根據(jù)系統(tǒng)啟動順序?qū)⑿湃捂湉男虏考由斓胶笠徊考?，?gòu)造完成新的信任鏈；2)在多個部件對應于一個PCR情況時，若刪除部件后，信任鏈的重構(gòu)過程為a.操作系統(tǒng)擴展度量模塊EMM從所保存的度量事件日志中獲得刪除部件前一部件的新的PCR值，作為刪除部件后一部件的原PCR值；b.EMM重新度量后一部件，得到后一部件的完整性度量值；c.EMM將獲得的前一部件的新的PCR值和后一部件的完整性度量值擴展到PCR中，并記入度量事件日志到ACPI表中；d.EMM將信任鏈從前一部件延伸到后一部件，構(gòu)造完成新的信任鏈。
全文摘要
一種信任鏈動態(tài)重構(gòu)的方法，是在遵循《可信計算密碼支撐平臺功能與接口規(guī)范》的可信計算環(huán)境中，操作系統(tǒng)通過度量事件日志所記錄的原PCR值，度量值，新PCR值的信息，當操作系統(tǒng)擴展度量模塊EMM對由于添加部件或刪除部件、特定模塊的卸載或加載新的模塊或操作系統(tǒng)產(chǎn)生異步事件，或由操作系統(tǒng)擴展度量模塊EMM度量添加的部件或模塊而引起的信任鏈變化，則需要重構(gòu)信任鏈，以確保計算機能維護一條完整的信任鏈，以實時反映計算機的當前可信狀態(tài)，避免由于信任鏈變化而造成的信任鏈斷鏈和損壞。
文檔編號G06F21/00GK101727554SQ20091023061
公開日2010年6月9日 申請日期2009年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月23日
發(fā)明者李清玉 申請人:浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司