虚拟化系统中的攻击与防护模型研究

针对目前的攻击模型不能充分表达虚拟化系统所面临的威胁,可信基设计忽略虚拟机监控器(virtual machine monitor,VMM)完整性,客户机资源保护不充分等问题,设计了基于协作型VMM的安全模型.采用非对称的地址映射和访问权限使安全部件及监控点隔离于易受感染代码,建立了双系统间引用监控机制验证VMM内存完整性,并根据恶意行为的语义映射在关键路径上保护系统资源.实验结果表明协作型VMM安全模型能够捕获到客户机中完整的信息流,并能准确识别出其中的异常系统调用序列.     

无线钓鱼接入点攻击与检测技术研究综述

随着城市无线局域网热点在公共场所大规模的部署,无线局域网安全变得尤为突出和重要,其中无线钓鱼接入点(AP:Access Point)攻击是无线网络中严重的安全威胁之一.本文介绍了无线钓鱼AP攻击存在的威胁,详细分析了无线钓鱼AP攻击的基本原理和实现,阐述了无线钓鱼AP攻击主要目的和构造实现方法.基于无线钓鱼AP攻击的基本原理将无线钓鱼攻击实现方式分为被动式攻击和主动式攻击,并分别从物理层和MAC层详细分析了主动式攻击.对现有无线钓鱼AP检测技术:无线端、有线端和混合式三类嗅探检测技术,重点分析了基于802.11特征指纹的检测技术.对未来工作进行了展望,介绍了下一代无线钓鱼AP检测技术的特征.     

抗授权劫持攻击的安全电子交易方案

针对现有的网络交易安伞方案中存在授权与认证分离及与交易相关的敏感操作在复杂、未审计环境下完成等问题,本文提出了一个基于可信计算模块的安全电子交易方案.该方案采用可信设备(如,安全智能于机、安全PDA等)作为安全交易认证与交易授权终端;将交易认证与交易授权绑定,确保安全敏感操作在独立可信强审计计算环境中完成.即使敌手拥有对客户端计算机的完全控制,本方法亦可有效抵抗中间人攻击、浏览器劫持、交易授权劫持、以及keylogger等间谍软件威胁.     

面向SDN的安全威胁及其对抗技术研究

软件定义网络(software-defined networks,SDN)通过逻辑集中的网络控制,提高了网络编程的灵活性,但由此引入的安全威胁若被攻击者利用将会直接危及整个网络架构。针对SDN的特性,将安全威胁分类汇总为入侵攻击、异常攻击、DDoS和DoS攻击、欺骗攻击4类。鉴于DDoS和DoS攻击在SDN环境下比在传统网络环境下更具针对性且危害性更大,因此着重从攻击原理、手段和效果方面进行系统论述。最后根据攻击类型对现有对抗方案进行了介绍,并根据现有技术的不足提出未来的研究方向与发展趋势。     

基于可信代理的访问控制模型

基于Agent技术,通过引入可信平台模块(TPM)并扩展系统信任链,提出一种新的层次化可信系统架构,在不可信的服务器与不可信的用户之间建立信任关系,实现了两者之间安全可靠的互操作.在TPM的支持下,从保密性和完整性两个维度以及能力和属性两个方面对数据访问操作的主客体进行量化评级,确定访问规则,实现了保密性与完整性相统一的安全访问策略,降低了用户与服务器被攻击的风险,保障了系统的可信运行,与现有的访问控制策略相比具有更高的安全性.     

可信计算技术在嵌入式操作系统中的应用

针对通用可信计算技术难以直接满足嵌入式操作系统实时性要求的问题,通过对现有可信计算信任链进行裁剪,提出了一种基于完整性度量证书的信任链结构,在嵌入式操作系统内核中构造了嵌入式实时可信平台模块和可信软件栈.实验表明,嵌入式可信平台模块的平均命令执行时间节省了65.81%,嵌入式系统中的应用程序可实现密封存储、远程证明和完整性度量等可信计算功能,研究方案在总体上能够满足嵌入式系统的实时性和安全性要求.     

静态可信度量根安全证明方法

针对可信计算静态信任链中的度量核心CRTM存在着实现上的度量不完整、不准确、以及带来的安全威胁的问题,详细描述了静态可信度量根SRTM的度量漏洞,基于可信平台模块TPM时间戳和SMI中断,提出了一种完整的SRTM度量过程和安全证明协议,通过构造可靠的CRTM安全协议,使得攻击者对时间阈值的篡改攻击是不可行的,有效修补了SRTM系统存在的安全漏洞.     

无可信中心下基于身份的门限签名方案

考虑到很多门限签名方案都不抵抗恶意PKG攻击的事实,本文提出了一个无可信中心下基于身份的门限签名方案,避免了该类型攻击.在该方案中,每一个签名参与者都可以验证公钥和公钥份额的合法性,从而避免了公钥份额替换攻击.给出了无可信中心下基于身份的门限签名方案不可伪造性的安全模型,并利用此安全模型给出了该方案在标准模型下的安全性证明.     

一种基于手机令牌的移动支付认证协议

针对移动支付中身份和支付认证的安全问题,本文研究了手机令牌技术和无证书签密体制.结合Android系统安全策略和通信特点,利用身份和设备信息生成手机令牌并安全存储,基于手机令牌实现无证书签密,在SSL协议下层设计和实现安全认证协议.在不改变系统架构、设备硬件以及基础网络安全协议的基础上,实现了移动支付的安全增强.安全性分析表明该协议能有效抵抗伪造身份攻击、中间人攻击和重放攻击,保证移动支付的安全,并具有良好的计算效率.     

基于KLEIN密码的存储器加密技术

针对日益严峻的智能卡芯片数据存储安全威胁以及当前常用存储器加密技术的不足等问题,提出了基于轻量级分组密码算法KLEIN的智能卡存储器加密方法,设计实现了KLEIN密码算法的IP核,并给出性能与安全性的分析.与传统方法相比,本文方法可以保证智能卡芯片高效运行、抗DPA攻击和安全存储.     

抗物理攻击的TPM芯片改进设计

分析了目前可信计算平台中的设计缺陷,提出了一种简单有效的物理攻击.该攻击能绕过完整性度量对可信计算平台进行攻击.针对这种物理攻击,提出了基于信号完整性分析的TPM(trusted platform module)芯片改进设计方案.在TPM中增加模拟参数度量子模块TPM-APM(TPM-analog parameter measurement),TP-APM子模块通过对可信硬件平台特定网络的模拟参数进行度量与验证,进而保证整个可信硬件平台系统的完整性.     

基于嵌入式Linux的多路视频监控系统的设计

提出一套基于嵌入式的数字视频监控系统,以高性能的ARM处理器、嵌入式Linux操作系统为核心,以Internet为支撑,介绍了系统的硬件设计和软件设计.该系统采用USB摄像头及嵌入式芯片为硬件基础,通过内嵌WebServer的方式访问系统进行视频监控.     

基于移动可信平台模块的通用PC机系统可信增强

为了提高终端安全性能,提出并实现了移动可信平台模块(RTPM)和在其支持下的通用PC机系统可信增强架构及原型设计方案.RTPM通过USB接口与计算机平台连接,可接管启动控制权对后续启动的系统进行可信度量.该架构以RTPM为支撑实现完整的系统可信引导,将可信计算机制扩展剑操作系统和应用层,在不改变PC机硬件结构和通用计算机基本输入输出系统的情况下构建可信计算环境,为终端安全技术手段提供基础支撑,具有很强的实用性.     

面向智能电网的移动终端可信网络通信方案

针对智能电网中存在的缺乏对硬件设备的认证、无法验证初始双方的计算环境安全的问题,提出了一种基于国密算法的、面向智能电网场景的移动终端可信网络通信方案。该方案基于FPGA(field programmable gate array)实现了国密算法以满足智能电网防护自主可控的安全需求,从物理层面增强了智能电网下移动终端的安全性;将可信网络连接技术应用到智能电网移动终端中,设计出适用于智能电网系统中终端的数据安全传输方案,在保证通信链路安全的同时,保证接入智能电网系统中终端的合法性。本文设计并实现了所提方案的原型系统,并基于原型系统完成了仿真实验。实验结果表明,本文提出的可信通信方案可有效提升移动设备网络接入安全性,在智能电网中具有良好的应用前景。     

一种新型嵌入式安全模块

介绍了作者自主研制的一种新型嵌入式安全模块ESM(Embeded Security Modle)．这种嵌入式安全模块在结构和技术上与美国可信计算组织TCG(Trusted Computing Group)的可信平台模块TPM(Trusted Platform Modle)规范是一致的，并在技术上有所创新．它采用了特殊的安全结构，嵌入式操作系统、多种总线等新技术，它可用作安全计算机的可信构建模块、USB-Key、安全单片机等，而且以它为安全控制模块可以开发出许多信息安全产品．     

Intranet的防御对策

分析了Intranet(企业内部网)目前所面临的各种安全威胁，如病毒、蠕虫、木马、间谍软件等恶意程序，以及信息收集、密码破解、漏洞利用、网络欺骗、拒绝服务攻击(DOS)等攻击方法，并在此基础上提出一种Intranet安全防御模型和相应的应对措施，结合当前新的防御技术，给出一种完整的Intranet安全解决方案，协助内部网络在互联网这个复杂环境中有效防御各种不安全因素以确保自己的安全．     

面向用户交互场景的信息欺骗分类及其威胁抑制机制

在信息安全中,用户被视为信息安全的"薄弱环节"。攻击者在用户端系统不断升级软件、安全加固的情况下,仍能充分利用用户的脆弱性,使用户在攻击策略的误导下泄露密码,打开恶意邮件附件或是访问恶意网站,即使是最健壮的系统安全防护机制对此也束手无策。为深入研究这种攻击,本文提出"信息欺骗攻击"的概念,即攻击者操纵用户与桌面及移动端的交互接口,欺骗用户以建立虚假信任,误导用户操作以绕过防御技术,最终危害个人和组织的安全。从信息欺骗攻击的基本模型出发,介绍了社交网络欺骗、网站欺骗、应用欺骗、邮件欺骗4类攻击场景的攻击特征,并揭示了特定场景的攻击与用户交互模式的密切关系;分析了面向不同欺骗场景的威胁抑制机制,总结了其针对不同攻击特征的防御作用。现有威胁抑制方法无法突破用户感知的信息局部性、不对称性以及场景的封闭性。为此,希望从攻击案例数据出发,评估用户交互操作的风险,构建面向特定场景的信息欺骗威胁抑制机制,抑制攻击。     

可信链跨物理主机迁移及快速恢复方法

针对现有TPM-vTPM PCR映射技术方案的缺点,提出了一种新的从TPM到vTPM的可信映射方法.在此基础上,建立从硬件TPM到vTPM再到客户机操作系统和客户机应用程序的可信链,提出可信虚拟机跨物理主机迁移及可信链快速恢复的方法,分析了可信链迁移方案中的关键技术,开发了原型系统对该方案进行了技术实现.与现有方案相比,本文方案具有易于实现,易于扩展及适应可信链跨物理主机迁移及快速恢复的特点.最后,分析了实现该原型系统时涉及到的关键技术,并分析了该方法的应用前景.     

基于移动Agent的分布式网管系统安全认证机制

在实现基于移动Agent的分布式网管基本系统的基础上,分析了Agent系统所面临的安全威胁.针对Agent系统的特点,提出了一个完整的3层相互信任关系模型.深入研究了Agent系统的认证机制,提出并实现了具有系统授权Tickets功能的证书签发协议及其安全迁移认证方法.采用该方法,可以在不显著增加移动Agent系统的复杂性的前提下加强其安全可靠性.