基于TEE的主动可信TPM/TCM设计与实现

作者：董攀; 丁滟^*; 江哲; 黄辰林; 范冠男

来源：软件学报, 2020, 31(05): 1392-1405.

DOI：10.13328/j.cnki.jos.005953

• TPM
• TCM
• 主动可信
• TrustZone
• TEE

可信技术正在从被动可信度量向着下一代的主动可信监控方向发展,要求TPM/TCM模块有能力主动度量和干预主机系统,传统的TPM/TCM从架构和运行机制等方面都无法满足这种能力.TEE(trusted execution environment)技术提供了可信执行环境和主动访控能力,为构建下一代TPM/TCM提供了基本平台,但还存在系统结构、存储以及通信等多方面挑战.提出了基于ARM平台TrustZone机制的TZTCM(TrustZone-based trusted cryptography module)方案,通过分核异步系统架构解决TZTCM独立可信运行和主动可信安全监控问题,基于PUF(physical unclonable functions)安全存储机制和基于UUID(universally unique identifier)的TEE安全通信机制,解决了TEE环境下可信平台模块的存储安全和通信安全问题,为设计实现主动可信TPM/TCM给出了理论和实践参考.通过实验验证了所提关键机制的有效性,实验结果表明,TZTCM在密码计算能力上较常见TPM也有很大提升.TZTCM只需要在系统中增加或修改相应的软/固件,除了主动可信监控能力,还具有低成本、高性能、低功耗、易升级等特点,相对传统TPM/TCM具有非常明显的优势.

• 单位
  国防科技大学