可信计算技术及其应用
可信计算解决方案
1. 引言可信计算是一种保护计算资源和数据免受未经授权访问和篡改的技术。
随着云计算和边缘计算的兴起，数据的安全性和隐私保护问题越来越受到关注。
可信计算解决方案通过使用硬件和软件来保护机密计算和数据，使其完全绝对可信。
本文将介绍可信计算解决方案的基本原理、主要技术和应用场景，并探讨其对于信息安全的重要性。
2. 可信计算的基本原理可信计算的基本原理是软硬件配合，确保计算过程和计算结果的可信。
其核心包括以下几个方面：2.1 安全计算环境可信计算使用特殊的硬件或软件环境，称为安全计算环境。
安全计算环境提供了隔离和保护的功能，确保计算过程和数据不受未经授权的访问和篡改。
2.2 可信建树可信建树是可信计算的一个关键概念。
可信建树是一种数据结构，用于存储系统的可信状态。
在可信建树中，每个节点都包含一个数字摘要，用于验证其子节点的真实性和完整性。
2.3 安全启动安全启动是可信计算的另一个重要环节。
通过安全启动过程，可信计算系统能够确保计算机的软件和硬件环境没有被篡改，并进入一个受保护的状态。
2.4 远程验证远程验证是可信计算的一项重要功能。
通过远程验证，可信计算系统可以验证计算过程和计算结果的真实性和完整性，并防止结果被篡改。
3. 可信计算的主要技术可信计算解决方案主要依靠以下几项技术来实现：3.1 安全硬件安全硬件是可信计算的基石。
通过引入安全芯片和安全模块等硬件设备，可信计算系统能够提供可信的执行环境和存储环境，防止计算过程和数据被未经授权的访问和篡改。
3.2 安全协议安全协议是可信计算的关键技术之一。
安全协议用于确保通信过程的安全性，防止信息被窃听和篡改。
常用的安全协议包括SSL/TLS、IPsec等。
3.3 加密算法加密算法是可信计算的核心技术之一。
通过使用加密算法，可信计算系统能够对计算过程和数据进行加密保护，实现机密性和完整性的保障。
常用的加密算法包括AES、RSA等。
3.4 可信建树技术可信建树技术用于建立和验证系统的可信状态。
可信计算技术原理与应用
可信计算技术原理与应用一、引言随着信息化进程的加速，计算机及网络技术的发展越来越重要。
在现代社会中，人们越来越多地依赖计算机和网络，包括金融、政府、军事、医疗等各个领域。
然而，随着互联网的普及和信息传输的广泛开放，网络安全问题也越来越受到关注。
可信计算技术，作为一种重要的安全技术，能够保护计算机和网络中的数据和信息不受未经授权的访问或篡改，保证计算机系统的可靠性和安全性。
本文将介绍可信计算技术的原理和应用，对可信计算技术的发展历程和重要概念进行解析，分析可信计算技术的核心原理和关键技术，并探讨可信计算技术在实际应用中的展望和挑战。
二、可信计算技术的发展历程可信计算技术的发展可以追溯到上世纪70年代。
当时，计算机系统的安全性逐渐受到重视，人们开始探索如何在计算机系统中确保数据和程序的安全性。
随着计算机网络的兴起，网络安全问题也逐渐显现出来，如何保证网络通信的可信性成为了当时亟需解决的问题。
在上世纪90年代，随着密码学技术的发展，安全领域的技术不断得到完善和提升。
越来越多的安全机制和协议被提出，如SSL、IPsec等，为网络安全提供了更为全面的保障。
同时，硬件安全技术也开始得到关注，通过硬件保护措施来提高计算机系统的安全性和可信度。
进入21世纪，随着云计算、大数据、物联网等新兴技术的兴起，计算机和网络的规模和复杂度也在不断增加，网络安全问题变得更加复杂和严峻。
可信计算技术作为一种新兴的安全技术，开始引起人们的关注和重视，被广泛应用于云计算、大数据、物联网等领域，为网络安全提供了新的保障和解决方案。
三、可信计算技术的基本概念1. 可信计算可信计算是指在计算机系统和网络中通过特定的技术手段，确保数据和信息在传输和处理过程中不受未经授权的访问或篡改，保证系统的可靠性和安全性。
可信计算技术通过建立信任链、提供安全验证、实现数据保护等手段，保护计算机系统和网络不受恶意攻击和未经授权的访问，确保系统的正常运行和数据的安全性。
《2024年可信计算的研究与发展》范文
《可信计算的研究与发展》篇一一、引言随着信息技术的迅猛发展，计算机与网络的广泛应用为人类生活带来了巨大的便利。
然而，这也为信息安全带来了严峻的挑战。
为了确保信息安全，可信计算的概念应运而生。
可信计算旨在通过提高计算系统的安全性、可靠性和稳定性，确保计算过程中的数据和信息不被非法获取、篡改或破坏。
本文将对可信计算的研究与发展进行探讨。
二、可信计算的基本概念可信计算是指在计算过程中，通过采用一系列技术手段和管理措施，保障计算系统在安全、可靠、稳定的状态下运行，同时防止未经授权的访问、攻击和篡改。
可信计算涉及到硬件、软件、网络等多个方面的技术，旨在从整体上提高信息系统的安全性。
三、可信计算的发展历程可信计算的发展历程可以追溯到计算机技术发展的初期。
随着计算机和网络的普及，信息安全问题日益凸显，人们对信息安全的需求不断增长。
从最初的密码学、防火墙等安全技术，到现在的可信计算、云计算等先进技术，人们对信息安全的理解和防范手段不断提高。
可信计算作为新一代信息技术安全的重要组成部分，已经在信息安全领域取得了重要地位。
四、可信计算的关键技术1. 密码学：密码学是可信计算的重要技术之一，通过对数据进行加密、解密等操作，保护数据的安全性和机密性。
2. 信任机制：信任机制是构建可信计算平台的核心。
通过建立可靠的信任关系，实现信息共享和访问控制。
3. 安全芯片：安全芯片是一种用于保护系统硬件安全的芯片，具有安全存储、安全启动等功能。
4. 安全操作系统：安全操作系统是保证系统软件安全的关键，能够抵御病毒、木马等恶意软件的攻击。
五、可信计算的应用领域1. 网络安全：在网络安全领域，可信计算技术可以用于保护网络系统的安全性和稳定性，防止网络攻击和病毒传播。
2. 云计算：在云计算领域，可信计算技术可以用于保障云服务的安全性和可靠性，保护用户数据的安全和隐私。
3. 物联网：在物联网领域，可信计算技术可以用于保护设备之间的通信安全和数据安全。
可信计算技术的发展与应用
可信计算技术的发展与应用随着科技的不断发展，人们对计算机技术的要求越来越高。
安全和可信是计算机技术的核心问题之一。
在这个背景下，可信计算技术应运而生。
那么，什么是可信计算技术呢？它的发展现状和应用前景又是什么？一、可信计算技术是什么？可信计算技术是指在开发、应用和维护计算机系统时，通过软硬件、系统和人员等多种因素的相互协调，确保该计算机系统完整、可靠、安全、保密、稳定并符合法律法规等要求的一种技术。
即使在面对黑客攻击或无意中的系统故障时，也能保持系统的正常运行。
二、可信计算技术的发展现状近年来，随着技术的发展和安全问题的凸显，可信计算技术得到了快速发展。
可信计算技术的关键在于保证可信环境的安全性和保密性，并确保对所涉及的各种系统、软件、硬件等的安全性进行全方位的评估。
目前，可信计算技术已经形成了一整套系统的理论和技术体系，其中包括了自主创新的软、硬件安全技术和相关的评测和认证技术。
例如，华为公司提出了“全文深度学习”的技术，采用深度学习、人工智能等策略，可以对恶意软件进行精准预测和拦截。
还有像Trusted Execution Environment（TEE）等技术，通过硬件安全区域来保证硬件的安全和可信。
同时，各大国家和地区也在积极推进可信计算技术的发展。
例如，中国政府在电子政务、大数据、物联网等领域推广可信计算技术，并且出台了相关的政策和法规，提高可信计算技术的应用水平。
三、可信计算技术的应用前景随着可信计算技术的不断成熟，其应用前景也越来越广阔。
其中，可信计算技术在云计算、物联网、大数据等领域的应用越来越被人们所重视。
1. 云计算与传统本地计算不同，云计算更加便捷，节省了大量的人力物力成本。
但是云计算安全问题一直困扰着人们。
可信计算技术的应用，通过对数据和应用程序的安全性检测和认证，能够保障云计算的安全性，为用户提供更加可靠的云计算服务，鼓励企业和政府采用云计算解决方案。
2. 物联网物联网技术在物联网智能家居、智能交通、智能医疗等领域得到了广泛的应用。
探究可信计算机技术与应用
随 着科 学 技 术 的不 断发 展 ，我 们 逐 步走 向信 息化 的 时 代 ，各 种 技 术 在 不 断 发 展 的 同 时 ， 也 对 其 信 息 的 安 全 性 造 成 了 定程 度 的破坏 ，这种情况 愈演 愈劣 ，严重影 响到国家 的安全 和 社 会 的 稳 定 ， 因 此 ， 我 们 必 须 采 取 相 应 的措 施 维 护 我 们 信 息 的安全性 。现如今 ，人 们 以慢慢 开始认识到产 生这种 问题 的原 因 ，下 面 就 让 我 们 简 单 来 说 明一 下 。
程度 上得到提高 。但是这项 工作必须在用 户正常使用 机器 的状 态 下进行 ，我们利 用可信计算机 的相关技 术就可 以解 决这项 问 题 ， 它 能 够 对 输 入 输 出设 备 的 接 口进 行 安 全 控 制 ，避 免 其 工 作 过 程 中 受 到病 毒 的侵 害 。 ３ ） 可 以提 供 安 全 性 的操 作系 统 。 目前 我 国 广 泛 使 用Ｌ Ｉ Ｎ Ｕ Ｘ 系统 的计算机 ，由于可信 的计算机与传统 计算机相 比增加 了很 多 功 能 ， 这 就 需 要 我 们 对 传 统 的 操 作 系 统 进 行 修 改 ，增 加 其 安 全 性 ，符 合 可 信 计 算 机 发 展 及 应 用 的需 要 。 ４ ） 提高Ｂ Ｉ Ｏ Ｓ 的安全 性。Ｂ Ｉ Ｏ Ｓ 在整个计 算机系统 中占据 着重 要 的地位 ，是维持整个 系统安全 的重要部件之 一 ，由于可 信计 算 机 发 展 及 应 用 的需 要 ， 要 求 我 们 对 其 进 行 修 改 ， 使 其 满 足 可 信 计 算 机 的 需 要 ，所 以我 们 必 须 提 高Ｂ Ｉ Ｏ Ｓ 的 安全 性 。 ５ ） 识别性高 。相 比较传统的计算机而 言，可信计算机 在识 别性上得 到了很大 的提 高，它采用一 些智能技 术降低 了在 该过
可信计算技术原理与应用
可信计算技术原理与应用如下：
•原理。
可信计算是指计算运算的同时进行安全防护，使操作和过程行为在任意条件下的结果总是与预期一样，计算全程可测可控，不被干扰。
它是一种运算和防护并存，自我免疫的新计算模式，能够保证计算机系统所提供的服务是可信赖的。
•应用。
可信计算能够全面可靠地记录合法的可执行实体，一旦发现未知实体即阻止其运行，对实体的各种行为进行细粒度审计，并与强制访问控制策略相结合，实现对重要数据的安全受控访问，从而保证系统漏洞不被利用，数据不被破坏，保证系统和数据安全。
基于可信计算的电网网络安全自适应防护关键技术及应用
主动免疫
在计算、运算的同时进行安全防护，全程可测可控，一边计算一边防护。建立以主动免疫为标志的可信计算体系，相当于为网络信息系统培育了免疫能力。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
排异反应
识别病毒
密码保护
以密码为基因，对包括身份认证在内的一系列安全措施，实现运算和防护并存的主动免疫体系结构相当于人体免疫系统，免疫系统的免疫基因有三大功能：
密码机制
采用对称（ SM2 算法）与公钥密码（ SM2算法 ）相结合体制，提高了安全性和效率，其中，还应用SM3算法进行完整性校验
证书结构
采用双证书结构，简化了证书管理，提高了可用性和可管理性
创建主动免疫体系结构
主动免疫是中国可信计算革命性创新的集中体现
我国自主创建的主动免疫体系结构，在双系统体系框架下，采用自主创新的对称/非对称相结合的密码体制作为免疫基因
可重构 面向具体的应用场景和安全要求，对核心技术要素进行重构，形成定制化的新的体系结构
可信 通过可信计算技术增强自主系统免疫性，防范漏洞影响系统安全性，使国产化真正落地
有知识产权 要对最终的系统拥有自主知识产权，保护好自主创新的知识产权及其安全。坚持核心技术创新专利化，专利标准化，标准推进市场化。要走出国门，成为世界品牌
抢占网络空间安全核心技术战略制高点
采用可信计算，可避免如微软停止服务所引起的安全风险，有力支撑了习总书记提出的：“引进必须安全可控”的重要指示
如何摆脱受制于人的尴尬局面？
构筑主动防御、安全可信的保障体系
识别（确定可信主、客体）；控制（制定可信主、客体间访问规则）；报警（审计主客体访问行为，监控主客体运行时状态）
03
云计算是可信计算当前最重要的应用方向之一
可信计算的课程
可信计算的课程可信计算是一门关于计算机系统可信性的课程，它研究如何在不可信的环境中构建可信的计算系统和保护计算系统的可信性。
在当今信息技术高速发展的背景下，计算机系统已经渗透到人们生活的方方面面，而计算机系统的可信性也成为了一个不可忽视的问题。
本文将从可信计算的定义、原理、技术和应用等方面进行阐述。
一、可信计算的定义可信计算是指在计算机系统中应用各种技术手段，确保计算系统的安全性、可靠性和可用性，防止计算系统受到攻击和破坏，保护计算系统中的数据和信息不受非法篡改和泄露。
可信计算的目标是构建一个具有高度可信性的计算环境，使计算系统能够正常运行，并且对用户的操作和数据具有保护和隐私保密的能力。
二、可信计算的原理可信计算的原理包括身份认证、数据完整性和机密性、访问控制和审计等。
身份认证是指通过身份验证来确定用户的真实身份，确保只有合法的用户可以访问计算系统；数据完整性和机密性是指保证计算系统中的数据没有被篡改和泄露，确保数据的完整性和机密性；访问控制是指通过权限管理来控制用户对计算系统的访问权限，防止非法用户进行操作；审计是指对计算系统的操作和事件进行记录和监控，以便进行后续的安全分析和追踪。
三、可信计算的技术可信计算的技术包括密码学、安全协议、虚拟化技术、安全操作系统、安全存储和云安全等。
密码学是可信计算的基础，它提供了各种算法和协议来保证数据的机密性和完整性；安全协议是指在通信过程中使用的各种协议，确保通信的安全和可信；虚拟化技术是指通过虚拟机来实现计算系统的隔离和保护，防止恶意软件的传播和攻击；安全操作系统是指具有高度安全性和可信性的操作系统，能够保护计算系统的安全和可信；安全存储是指对数据进行加密和存储，确保数据的安全和可信；云安全是指在云计算环境下保护用户数据和隐私的技术，确保云计算的安全性和可信性。
四、可信计算的应用可信计算的应用包括金融、电子商务、政府、军事、医疗和物联网等领域。
在金融领域，可信计算可以保护用户的交易数据和资金安全，防止金融欺诈和黑客攻击；在电子商务领域，可信计算可以保护用户的个人信息和交易数据，确保电子商务的安全和可信；在政府和军事领域，可信计算可以保护国家的机密信息和网络安全，防止国家安全受到威胁；在医疗领域，可信计算可以保护患者的个人隐私和医疗数据，确保医疗的安全和可信；在物联网领域，可信计算可以保护物联网设备和数据的安全，防止物联网被攻击和滥用。
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7
• 我国于2006年成立了中国可信计算工作组，2007年 12月国家密码管理局发布了“可信计算密码支撑平台 （TCM）功能与接口规范”。 • 2008年国内一些厂商就相继推出了符合TCM规范的 密码芯片模块和配置TCM的PC机。 • 2009年9月瑞达公司发布了支持TCM规范的32位安全 芯片SSX0903并量产。 • 2009年8月，国家密码管理局在北京展览馆举办的 “全国商用密码成果展”上，以“可信计算-安享无忧生 活”为主题向公众集中介绍了中国可信计算的研究成果， 多家国内企业展示了自己的可信计算产品及相关应用案 例。
非易失 存储器
平台配置 寄存器 PCR
身份证明 证明密钥
程序 代码
AIK
通信
I/O
随机数
SHA-1 引擎
密钥 生成器
RSA 引擎
选择 部件
执行 引擎
生成器
可信平台模块（TPM）
12
（2） TCG 体系结构
13
（3）可信任链传递
从可信根开始，系统控制权顺序由可信的BIOS传递到可信 的操作系统装载器，从可信的操作系统装载器传递到可信 的操作系统，再从可信的操作系统传递到可信的应用。 14
1
北京交通大学计算机与信息技术学院
《计算机安全》网络课程组 韩臻 zhan@
2010年7月27日下午
《计算机安全》网络精品课程建设
பைடு நூலகம்
可信计算技术及其应用 信息安全心理学
2
一、可信计算技术及其应用
1、可信计算技术进展
2、可信计算技术框架
3、我国的TCM标准
4、可信计算技术的应用
（4）TPM 基本功能
数据保护：通过数据存储密钥和数字签名密钥及 证书建立平台屏蔽保护区域，实现敏感数据的访 问授权，从而控制外部实体对这些敏感数据的访 问，提供安全可信的认证基础以及对资源的安全 共享和保护。
可信度量和证明：通过完整性度量、存储与报告 以及可信传递机制维护平台的完整性和策略一致 性，从而证明平台身份和平台可信状态，建立可 信的用户计算环境。
8
2、可信计算技术框架
（1）概况
可信是安全的基础。可信计算技术的主要思路是在
硬件平台上引入安全芯片架构，通过其提供的安全特 性，并结合安全操作系统来提高系统安全性的保障能 力。 可信平台模块TPM（TCM）提供了一个“可信根”， 相当于在计算机系统内部设置了一个可信第三方，通 过它对系统的度量和约束来保证系统的可信。
◦ TCG提出的可信计算(Trusted Computing)。从行为的 角度给出实体可信的定义：
如果一个实体的行为总是符合所期望的方式，或者 预期的目标，那么它是可信的。
5
1999年10月由Compaq、HP、IBM、Intel和Microsoft 等公司牵头组织了可信计算平台联盟TCPA（Trusted Computing Platform Alliance），定义了具有安全存 储和加密功能的可信平台模块TPM（Trusted Platform Module），并于2001年1月发布“可信计算平台规 范”(TCP v1.0)。 2003年3月TCPA改组为TCG(Trusted Computing Group)，同年10月发布了TPM主规范v1.2系列（TPM Main Spec v1.2），提供了可信计算平台的信任根可信 计算模块规范。 TCG已经给出了系列规范，主要还有：主规范（TCG main Spec v1.1）；PC规范（TCG PC Spec v1.1）；可 信软件接口规范TSS（TCG Software Stack v1.1）；可 信网络连接规范TNC（Trusted Network Connect Architecture for Interoperability）等。
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• JTC1（ISO/ IEC）联合委员会2009年5月宣布接受 TPM规范v1.2为ISO/IEC标准11889。 • Intel 2003年提出了支持可信计算技术的LaGrande 技术（LT），后发展为Trusted Execution 技术 （TXT）。2008年6月发布了新版开发指南。
TPM （TCM）是可信计算平台的技术核心，是一个 含有密码运算部件和存储部件的小型片上系统。
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◦ 可信计算平台系统示意图：
安全应用组件
安全操作系统
安全操作系统内核 密码模块协议栈
主 板
可信BIOS TPM(密码模块芯片)
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◦ 可信计算平台模型的参考PC平台示意图
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◦ 可信平台模块 TPM 结构示意图：
◦ 绑定密钥(Binding Key)； ◦ 继承密钥（Legacy Keys），在TPM外部生成的可迁 移密钥； ◦ 验证密钥（Authentication Keys）。
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（6） TCG定义了5种证书
◦ 签署证书(Endorsement Credential)； ◦ 符合性证书(Conformance Credential)； ◦ 平台证书(Platform Credential)； ◦ 确认证书(Validation Credential)； ◦ AIK 证书(Identity or AIK Credential)。
4
可信计算的几个主要流派: ◦ 容错专家提出的可靠计算(Dependable Computing)。 是指计算机系统所提供的服务是可靠的，而且这种可靠 性是可以论证的。 ◦ 微软提出的高可信度计算(Trustworthy Computing)。 目标是满足客户的信任，涉及安全性、隐私性、可靠性 及商业信誉四个关键要素。
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（5） TCG定义了7种密钥
◦ 签名密钥(Signing Key)；
◦ 存储密钥(SK，Storage Key)。整个系统有一个最高 权限的存储根密钥（SRK，Storage Root Key）；
◦ 身份证明密钥(AIK, Attestation Identity Key) ； ◦ 签署密钥(EK，Endorsement Key)；
3
1、可信计算技术进展
可信计算技术已经成为拥有可靠、安全的新一代计 算平台的基础，它为实现用户身份认证（计算机对使 用者的信任）、计算平台完整性评估（使用者对计算 机的信任）、计算平台间的远程验证（使用者/计算机 对另一使用者/计算机的信任）、以及数据保护提供了 有效的新途径和新方法。其中，计算平台完整性评估 是传统PC一直无法妥当解决的问题，同时这个问题也 已经凸现为影响信息安全的焦点之一。