基于TPM的嵌入式可信終端的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、嵌入式系統(tǒng)在發(fā)展之初由于受到軟硬件資源的約束導(dǎo)致安全性設(shè)計(jì)普遍不足。隨著嵌入式系統(tǒng)的快速發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，其受到非法攻擊的概率大大增加，因此，嵌入式系統(tǒng)的安全性設(shè)計(jì)越來越受到重視。目前，針對(duì)嵌入式系統(tǒng)的信息安全工作主要集中在安全策略及軟件等，這對(duì)于安全的信度和保障存在較大的不足，因此，開展基于嵌入式平臺(tái)底層硬件層的安全技術(shù)研究很有必要。
　　本文通過對(duì)TCG（Trusted Computing Group）的TPM（Trus

2、ted Platform Module）技術(shù)和ARM的TrustZone技術(shù)的分析對(duì)比，選擇了基于TCG的可信計(jì)算方案作為嵌入式應(yīng)用平臺(tái)的安全性設(shè)計(jì)方案，通過對(duì)信任鏈傳遞方案的研究，設(shè)計(jì)了一種綜合了鏈型結(jié)構(gòu)和星型結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)的復(fù)合型結(jié)構(gòu)，保證了每個(gè)節(jié)點(diǎn)和根節(jié)點(diǎn)的距離不超過兩個(gè)，在系統(tǒng)工作效率和信任強(qiáng)度之間達(dá)成優(yōu)化和平衡。參考復(fù)合型信任鏈傳遞結(jié)構(gòu)，提出了一種基于可信任第三方的嵌入式平臺(tái)結(jié)構(gòu)，并采用FPGA作為可信任第三方。結(jié)合系統(tǒng)平臺(tái)的硬件資

3、源，設(shè)計(jì)了TPM命令、標(biāo)準(zhǔn)摘要值、系統(tǒng)啟動(dòng)日志的存儲(chǔ)方案和詳細(xì)的可信啟動(dòng)策略。根據(jù)啟動(dòng)策略，分別選擇了TE2410作為待改造嵌入式平臺(tái)，AT97SC3204作為TPM芯片，A3P250作為FPGA芯片。根據(jù)TE2410的硬件環(huán)境，設(shè)計(jì)了FPGA的外圍電路，包括時(shí)鐘、復(fù)位、JTAG接口和其他外設(shè)電路等。最后設(shè)計(jì)了FPGA程序，包括RTM模塊、AES算法模塊和幾種必需的接口模塊。其中RTM是在FPGA上實(shí)現(xiàn)的主要模塊，功能是啟動(dòng)TPM、對(duì)系