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文檔簡介
1、近年來,網(wǎng)絡(luò)的普及使得嵌入式系統(tǒng)被廣泛的使用,越來越多地應(yīng)用于各種領(lǐng)域(如手機(jī),PDA,RFID等)。每天的生活中,一些嵌入式系統(tǒng)被人們用來處理一些敏感信息(如手機(jī)或PDA上的信用卡信息),執(zhí)行重要的功能(如醫(yī)療儀器或汽車電子)。一旦存儲在嵌入式系統(tǒng)中的敏感數(shù)據(jù)被泄露,將造成巨大的危害。因此,對嵌入式系統(tǒng)的安全問題的研究顯得更加的迫在眉睫。
由于嚴(yán)格的限制和苛刻要求(如性能、成本和功耗),只有專有的軟件可以用于安全關(guān)鍵的嵌入式
2、系統(tǒng)。在通用計(jì)算機(jī)中成熟應(yīng)用的安全機(jī)制不再適用于嵌入式系統(tǒng)。一般地,嵌入式系統(tǒng)有限的計(jì)算能力和依靠電池的供能,限制了在嵌入式處理器中增加需要大量計(jì)算的加密算法實(shí)現(xiàn)。此外,嵌入式系統(tǒng)存在攻擊漏洞,如物理篡改,惡意軟件和旁道攻擊。所以,安全嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要考慮如下因素:小型化,性能好,低功耗(即電池壽命更長),防攻擊的健壯性。
嵌入式處理器是整個嵌入式系統(tǒng)的核心,與外設(shè)連接,負(fù)責(zé)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換與處理。在嵌入式處理器中構(gòu)造安全運(yùn)
3、行時環(huán)境能有效的改進(jìn)嵌入式系統(tǒng)的安全性。安全處理器架構(gòu)能保護(hù)應(yīng)用程序不被篡改,應(yīng)付許多棘手的安全性問題,如逆向工程,可信計(jì)算,數(shù)字版權(quán)保護(hù)等。通過提供安全的計(jì)算環(huán)境,能防御物理篡改和軟件漏洞。安全處理器旨在保護(hù)應(yīng)用程序的機(jī)密性,完整性和真實(shí)性,構(gòu)建私有的防篡改的執(zhí)行環(huán)境。論文所做的研究工作主要包括以下幾個方面:
第一,分析了嵌入式系統(tǒng)所面臨的安全性威脅。分別詳細(xì)地討論了來自軟件級,系統(tǒng)級和芯片級的惡意攻擊,分析了各層攻擊的特點(diǎn)
4、,并得出系統(tǒng)級攻擊是威脅嵌入式處理器安全的最普遍的且最可行的攻擊方式,進(jìn)一步歸納了應(yīng)對系統(tǒng)級攻擊的安全處理器應(yīng)具有的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。
第二,討論了安全處理器技術(shù)。研究了當(dāng)前主要的機(jī)密性和完整性保護(hù)技術(shù),分析了各自的優(yōu)缺點(diǎn),提出了本文解決的嵌入式系統(tǒng)的威脅模型的假設(shè)。
第三,提出了輕量級的基于流密碼的安全處理器架構(gòu)。在處理器中增加了流密碼機(jī)制和Hash驗(yàn)證機(jī)制,分別對應(yīng)用程序的代碼和數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和驗(yàn)證?;緣K是代碼加密和驗(yàn)證
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