基于Linux系统的嵌入式终端可信安全方案.pdf

《基于Linux系统的嵌入式终端可信安全方案》 在当今数字化时代，嵌入式系统已经渗透到我们生活和工作的各个领域，从智能家居设备到工业控制系统，无处不在。随着物联网和中国制造2025战略的推进，嵌入式产品的安全问题日益凸显。传统的基于软件的安全策略，如防火墙和反病毒软件，往往无法有效应对硬件层面的攻击。为此，可信计算（Trusted Computing）作为一种新型的安全理念，开始被引入到嵌入式系统中。 可信计算最初由可信计算组织TCG提出，主要目标是通过硬件级别的安全保障来增强计算平台的可靠性。在PC平台，可信平台模块（TPM）是实现这一目标的关键组件，它提供了硬件加密、完整性度量和认证等功能。然而，嵌入式系统具有低功耗、小体积、高集成度和资源受限等特点，使得直接应用PC平台的TPM成为难题。 本研究提出了一种基于Linux系统的嵌入式终端可信安全方案。方案构建了一个在PC环境下的可信计算仿真试验环境，以模拟嵌入式环境中的可信计算功能。这里利用了TPM仿真器，能够在非实际TPM硬件的环境中测试和验证可信计算的相关功能。 然后，方案采用Atmel公司生产的，遵循TCG v1.2版本规范的专为嵌入式系统设计的TPM模块，与嵌入式CPU进行通信。Atmel的TPM模块被用作核心可信度量根，这是确保系统安全性的基础。通过简化和移植PC平台上的可信软件协议栈（TSS），可以在嵌入式终端上实现可信启动和环境建立。 实验结果显示，该方案成功地在ARM平台上实现了可信启动，这意味着嵌入式终端的安全性得到了基本保障。通过TPM的硬件加密能力，可以保护数据免受非法访问；完整性度量功能可以检测系统软件是否被篡改；认证功能则用于验证系统的完整性和合法性。 该方案的实施不仅提高了嵌入式系统的安全性，还降低了对硬件资源的需求，适用于各种资源有限的嵌入式设备。同时，由于其基于Linux系统，可以充分利用开源社区的资源和技术支持，降低了开发成本，提升了系统的可维护性和扩展性。 这篇论文为解决嵌入式系统的安全问题提供了一个创新且实用的解决方案，将可信计算技术与嵌入式Linux系统相结合，为未来的嵌入式设备安全设计提供了重要的参考。这一方案的推广和应用有望进一步提升物联网设备的整体安全水平，为智能时代的安全保驾护航。