论文研究-基于TCM和UKey的策略文件完整性验证 .pdf

随着信息时代的到来，信息安全变得尤为重要。特别是在权限管理系统中，策略文件的完整性是保证系统安全性的一个关键要素。在普通的PC环境下，策略文件容易遭到恶意篡改，因此无法有效保证文件的唯一性和真实性。为了应对这一挑战，本文探讨了基于可信密码模块（TCM）和UKey的安全策略文件完整性验证系统的设计与实现。 可信密码模块（TCM）是中国自主研发的可信计算产品，是构建可信计算环境的核心技术。TCM分为TCM芯片和TCM服务模块（TSM），具备独立的密码算法支持，能够为计算平台提供信任根，确保平台的可信性。TCM内部逻辑结构包括输入输出硬件接口、SMS4加密引擎、SM2公钥加密算法、SM3摘要算法、随机数生成器、HMAC引擎、执行引擎以及非易失性和易失性存储器等。 UKey（USB Key）是一种身份认证硬件设备，它通过物理方式存储密钥和证书，为用户提供双因子认证。UKey的“双因子”认证包括“你知道的（比如密码）”和“你拥有的（比如UKey）”，结合了TCM的安全算法，进一步提升了文件验证的可靠性。 在构建策略文件完整性验证系统的过程中，选择合适的哈希算法和消息摘要存储方法是两个关键点。传统的哈希算法基于软件实现，容易受到恶意程序的攻击，而TCM则提供了硬件级别的安全支持。文章提到，结合TCM和UKey的安全存储技术，可以设计出一种在可信环境下验证文件完整性的方案。 该方案通过以下几个步骤实现策略文件的完整性验证： 1. 使用TCM的加密引擎对策略文件进行哈希运算，生成文件的消息摘要。 2. 利用UKey的存储功能，安全地保存消息摘要。 3. 在读取策略文件时，重新计算文件的哈希值，并与UKey中存储的摘要进行比对。 4. 如果两个摘要一致，说明文件在存储和传输过程中未被篡改，完整性得到验证。 5. 利用UKey进行双因子认证，确保只有授权用户可以进行文件验证操作。 文章还指出，TCM和UKey的结合为系统的安全准入提供了有效的保障，通过双因子认证机制增加了非法访问的难度。 基于TCM和UKey的策略文件完整性验证方案，不仅解决了传统基于软件实现的哈希算法可能存在的安全问题，而且通过结合硬件级别的安全措施，确保了文件的完整性验证过程既安全又可靠。这种方案在信息安全领域具有重要的应用价值和广泛的应用前景。