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《四川师范大学》 2018年
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云环境中可信虚拟平台远程证明方案研究

胡玲碧  
【摘要】:随着互联网技术的快速发展,云计算已经渗透人们生活的各个方面。云计算在虚拟化技术的支持下,可以提供灵活可变、可扩展的服务平台,使得用户可以随时随地获取应用服务,而无需了解服务运行的具体位置。然而,人们在享受这种服务提供的便利的同时,也存在着许多的风险。而可信计算是一种保障计算平台可信的基础手段,它通过提供数据保护、身份证明以及完整性测量、存储与报告等功能以提高计算平台整体的可信性。因此,可以将可信计算融入云计算,用可信技术的远程证明机制对云环境中的虚拟平台进行安全认证,而且这已经是确保云安全的一种重要手段。可信基于证明,在不信任的环境中只有通过证明才能建立可信关系。可信计算的远程证明机制是通过向通信者提供平台身份信息和软件配置信息来证明其可信的一种方式。本文对云环境中可信虚拟平台远程证明方法的研究,主要完成如下工作:首先,对云环境中的可信虚拟平台和已有的可信平台远程证明方法进行分析。云环境的可信虚拟平台包括物理平台(Physical Platform:PP)、虚拟机管理器(Virtual Machine Manager:VMM)和虚拟机(Virtual Machine:VM),它们是不同的逻辑运行实体,具有层次性和动态性;现有的可信终端远程证明方案,包括隐私CA方案和直接匿名证明方案,都并不能直接用于可信虚拟平台,需要设计出适合云平台虚拟化特性的远程证明方案。其次,根据可信虚拟平台的特性设计一种自顶向下的可信虚拟平台远程证明实施方案TVP-PCA。TVP-PCA方案具体是在虚拟机中设置一个虚拟机远程证明代理(VMAgent),在虚拟机管理器中新增一个虚拟机管理器远程证明服务(VMMService),挑战方(Challenger)首先利用顶层的VMAgent证明虚拟机环境是可信的,然后利用底层的VMMService证明运行于物理平台上的虚拟机管理器环境的可信,顶层证明和底层证明一起可以确保整个虚拟平台是可信的。本方案还解决了同一性问题,即确保顶层认证的虚拟机和底层认证的虚拟机管理器属于同一物理平台。然后,对于本文提出的TVP-PCA方案进行设计实现,主要是对方案中虚拟机远程证明代理、虚拟机管理器远程证明服务、挑战者代理的设计与实现。设计实现中完成软件设工程中非常重要的需求分析和结构分析,通过需求分析界定代理的具体工作,通过体系结构确定代理的构建集合;为了让三者能够正确的进行通信,也设计了相关的通信协议等。最后,对本课题的TVP-PCA方案进行实验测试。通过实验表明本方案能够对虚拟机的可信进行远程证明,也能证明虚拟机管理器和物理平台进行远程证明,最后,通过可信判定算法确定云环境中的虚拟平台是否为真正可信。
【学位授予单位】:四川师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TP309

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