基于平臺完整性的接入控制技術(shù)研究.pdf

1、目前網(wǎng)絡(luò)一些新的安全問題逐步嚴(yán)重。這其中首當(dāng)其沖的就是僵尸網(wǎng)絡(luò)，據(jù)CNCERT（國家計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急技術(shù)處理協(xié)調(diào)中心）的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2009年，CNCERT監(jiān)測到境內(nèi)被僵尸網(wǎng)絡(luò)控制的主機IP共83.7萬余個。但這僅僅是冰山的一角。有更多的僵尸主機潛伏在網(wǎng)絡(luò)中，構(gòu)成極大威脅。
　　 僵尸網(wǎng)絡(luò)的猖獗，很大的一個原因是因為用戶終端系統(tǒng)比較薄弱。因此對端點的統(tǒng)一管理、控制已經(jīng)成為安全防護技術(shù)的一個熱點。本文所研究的接入控制技術(shù)就是一種代表性

2、的端點防護方案。其基本思路是，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器對要求接入網(wǎng)絡(luò)的端點進行安全評估，評估的依據(jù)是根據(jù)客戶端代理所搜集到的平臺信息（反病毒軟件安裝情況、操作系統(tǒng)補丁情況等等）。
　　 在對端點進行安全狀態(tài)評估的時候，平臺完整性作為一種特殊的安全狀態(tài)，開始變得越來越重要。所謂平臺完整性即被評估端點的軟硬件平臺不被改動，從而防止在根本上被攻擊者所掌握。這種技術(shù)由于可信計算的普及，開始變得有實際應(yīng)用的可能。本論文的研究成果圍繞基于平臺完整性認(rèn)證的

3、接入控制技術(shù)展開，主要結(jié)合了電信場景下家庭基站對平臺完整性認(rèn)證的需求，可以分為三個方面的工作：
　　 1.電信設(shè)備可信環(huán)境的研究
　　 可信環(huán)境主要用來保證發(fā)送給服務(wù)器驗證的平臺完整性認(rèn)證信息的真實性和完整性。這部分內(nèi)容可以細(xì)分為兩個方面：
　　 提出適合于電信設(shè)備（家庭基站）的TrE（安全環(huán)境）邏輯架構(gòu)。該架構(gòu)參考TCG的可信平臺技術(shù)體系，結(jié)合Femtocel l家庭基站片上系統(tǒng)的特點，使得該架構(gòu)能夠滿足現(xiàn)網(wǎng)中

4、在Femtocell上實現(xiàn)安全存儲、安全啟動、遠(yuǎn)程平臺完整性認(rèn)證三個具體技術(shù)，基本滿足3GPP對TrE的技術(shù)需求。
　　 對基于TrustZone技術(shù)的TrE實現(xiàn)、基于TPM的TrE實現(xiàn)進行了探討。從家庭基站片上系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的角度，初步研究了實現(xiàn)TrE邏輯功能的物理方式。并給出了簡要的安全性和可行性分析。
　　 2.遠(yuǎn)程平臺完整性認(rèn)證協(xié)議的研究
　　 平臺完整性信息需要通過相應(yīng)的協(xié)議傳送到遠(yuǎn)端的服務(wù)器進行驗證，這

5、其中包括一系列的認(rèn)證方式與認(rèn)證消息，以及對現(xiàn)網(wǎng)認(rèn)證協(xié)議的適配。具體的技術(shù)點是：
　　 提出一種安全增強的平臺完整性認(rèn)證模式。首先，本文分析了現(xiàn)有遠(yuǎn)程平臺完整性認(rèn)證協(xié)議是一個對現(xiàn)有遠(yuǎn)程認(rèn)證協(xié)議（TLS-Attestation）的安全問題，主要是其不能防范MiTM（Man in The Middle，中間人攻擊）攻擊，因為認(rèn)證過程中的SSL/TLS握手協(xié)議和里面承載的平臺完整性認(rèn)證信息是獨立的。根據(jù)這個安全缺陷，本文提出一種安全增強

6、的認(rèn)證模式，通過引入TPM的Quote操作，把遠(yuǎn)程完整性認(rèn)證協(xié)議和SSL/TLS握手協(xié)議集成到了一塊，它可以防止攻擊者把自己的惡意代碼配置仿冒成正常的配置信息。
　　 設(shè)計適用于電信設(shè)備的遠(yuǎn)程完整性認(rèn)證協(xié)議。本文介紹了在LTE電信網(wǎng)場景下，家庭基站所面臨的安全威脅，并且闡述其對接入控制的需求。由于電信設(shè)備基于嵌入式的設(shè)計，與開放的PC架構(gòu)大不相同，因此對其接入控制主要集中在認(rèn)證其平臺完整性。本文分別從家庭基站需要度量的內(nèi)容、以及

7、完整性信息如何傳送給服務(wù)器端兩個方面進行了相應(yīng)的協(xié)議設(shè)計和適配。其中的部分成果已經(jīng)作為TCG組織TNC工作組的標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)項目“IF-M for Telecom。
　　 3.網(wǎng)絡(luò)側(cè)接入控制聯(lián)動技術(shù)研究
　　 為了更好地對終端進行接入控制，網(wǎng)絡(luò)側(cè)可以引入設(shè)備的聯(lián)動，從而使得對終端狀態(tài)的認(rèn)知更加全面。具體的技術(shù)點如下：
　　 提出一種基于角色的安全設(shè)備聯(lián)動通用模型。該模型把網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備的聯(lián)動問題抽象成設(shè)備之間“安全相關(guān)信息