本發(fā)明涉及云計(jì)算領(lǐng)域，特別涉及一種云計(jì)算環(huán)境下終端可信平臺(tái)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

云計(jì)算是將大量的網(wǎng)絡(luò)資源統(tǒng)一起來，為用戶提供高效、便捷的軟件服務(wù)。云計(jì)算倡導(dǎo)者希望的是：用戶使用軟件服務(wù)就像使用電和水一樣，可以便捷、隨時(shí)隨地、按需地使用服務(wù)。在云計(jì)算模式下，用戶可以通過各種“端”訪問“云”，“端”可以是任何能夠上網(wǎng)的電子設(shè)備，“云”就是提供的服務(wù)，“云”可能是巨大的、連成一片的、無邊境的，也可能是渺小的、孤立的，總之它無處不在，能夠提供給用戶所需要的各種服務(wù)。

云計(jì)算簡單來說由三部分組成：終端、網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程服務(wù)器，終端包括手機(jī)、上網(wǎng)本、平板電腦等各種設(shè)備；網(wǎng)絡(luò)包括WIFI、3G等，用來連接遠(yuǎn)程服務(wù)器。在使用云計(jì)算服務(wù)的時(shí)候，終端設(shè)備只相當(dāng)于顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)等輸入、輸出設(shè)備。遠(yuǎn)程服務(wù)器是由多臺(tái)廉價(jià)的計(jì)算機(jī)組成的，按照Google的設(shè)想，云計(jì)算的遠(yuǎn)程服務(wù)器是由網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)組成，一臺(tái)電腦空閑的運(yùn)算力可能不是很大，但全世界擁數(shù)以億計(jì)的在線計(jì)算機(jī)，可以說，擁有無限的運(yùn)算力。Android系統(tǒng)從2008年誕生之日起就是一個(gè)以“互聯(lián)網(wǎng)”作為重心的系統(tǒng)，因此Android系統(tǒng)將云服務(wù)擺在了很重要的位置上。

云計(jì)算環(huán)境的靈活性、開放性以及公眾可用性等特性，給應(yīng)用安全帶來了很多挑戰(zhàn)。

如何從“根”上來建立安全可信的終端計(jì)算系統(tǒng)，防止信息的泄露，杜絕潛在的攻擊，是目前云計(jì)算領(lǐng)域亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明通過在Android終端設(shè)備中引入TPM(Trusted Platform Module)可信計(jì)算模塊，結(jié)合可信鏈和遠(yuǎn)程證明等保護(hù)方式，來構(gòu)建一個(gè)安全可靠的終端可信平臺(tái)系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種云計(jì)算環(huán)境下終端可信平臺(tái)系統(tǒng)，包括：底層硬件層、中間層操作系統(tǒng)層和頂層應(yīng)用層，自底層硬件層到頂層應(yīng)用層建立可信鏈；

所述硬件層包括CPU、BIOS和外圍設(shè)備，為系統(tǒng)提供硬件支持，硬件層還包括TPM可信計(jì)算模塊，通過TPM可信計(jì)算模塊實(shí)現(xiàn)與操作系統(tǒng)層間的可信鏈搭建；

所述操作系統(tǒng)層通過可信應(yīng)用程序與所述硬件層的TPM可信計(jì)算模塊建立可信鏈連接，經(jīng)過可信應(yīng)用程序進(jìn)行可信計(jì)算驗(yàn)證后，啟動(dòng)Andriod系統(tǒng)應(yīng)用，Android終端設(shè)備開始工作；操作系統(tǒng)還包括TPM可信計(jì)算模塊，通過TPM可信計(jì)算模塊實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用層間的可信鏈搭建；

所述應(yīng)用層通過可信應(yīng)用程序與所述操作系統(tǒng)的TPM可信計(jì)算模塊建立可信鏈連接，經(jīng)過可信應(yīng)用程序進(jìn)行可信計(jì)算驗(yàn)證后，啟動(dòng)應(yīng)用層操作；應(yīng)用層包括可信計(jì)算域，實(shí)現(xiàn)終端可信平臺(tái)系統(tǒng)的全局功能函數(shù)索引；應(yīng)用層還包括可信鏈管理模塊，實(shí)現(xiàn)自底層到頂層的可信鏈管理，通過對可信鏈管理模塊的設(shè)置，設(shè)置可信鏈的安全等級；應(yīng)用層還包括基于身份和屬性證書的遠(yuǎn)程證明模塊，基于身份和屬性證書的遠(yuǎn)程證明模塊包括身份和屬性證書的接收和解析，首先，應(yīng)用層的可信應(yīng)用程序中增加命令號查詢功能，應(yīng)用層與操作系統(tǒng)層建立連接后，硬件層發(fā)送本地身份和屬性證書到操作系統(tǒng)層，操作系統(tǒng)層反饋所有本地身份和屬性證書所對應(yīng)的命令號到應(yīng)用層，應(yīng)用層與硬件層實(shí)現(xiàn)交互控制，應(yīng)用層直接通過命令號實(shí)現(xiàn)所有功能在硬件層的執(zhí)行，應(yīng)用層對命令號進(jìn)行解析，進(jìn)入基于身份和屬性證書的遠(yuǎn)程證明模塊的命令解析器，解析為字符形式的命令串和命令參數(shù)；

應(yīng)用層通過可信應(yīng)用程序與可信網(wǎng)絡(luò)建立外部可信鏈，通過可信網(wǎng)絡(luò)與云計(jì)算服務(wù)器相連。

可選地，所述命令串的格式定義包括：

首先在ASCII格式的文件中定義整個(gè)終端可信平臺(tái)系統(tǒng)的身份和屬性證書命令集，格式為：“通用命令編號命令串”，其中通用命令編號是數(shù)字，在應(yīng)用層可信計(jì)算域?qū)?yīng)該條命令的功能函數(shù)索引；命令串為無空格間隔的命令字符串，格式采用標(biāo)準(zhǔn)儀器命令語法規(guī)范。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)本發(fā)明將TPM可信計(jì)算模塊不僅移植到底層硬件層，還移植到Android系統(tǒng)中，對整個(gè)終端可信平臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行可信技術(shù)的移植整合，不管是BIOS啟動(dòng)，還是上層應(yīng)用層的應(yīng)用，必須經(jīng)過可信計(jì)算驗(yàn)證之后，才能使用，保證傳遞過程的可信性，保證了終端設(shè)備的應(yīng)用程序安裝和運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)的可靠安全，最終保證了終端設(shè)備的可信。

(2)本發(fā)明基于身份和屬性的遠(yuǎn)程證明技術(shù)的使用，確保終端設(shè)備對云服務(wù)器的安全訪問，不受外界干擾和攻擊，將更好的促進(jìn)了終端設(shè)備與服務(wù)器之間的通信，提高終端設(shè)備的安全性和保密性。

(3)本發(fā)明根據(jù)計(jì)算機(jī)病毒發(fā)作原理和特征，引入安全等級機(jī)制，保障系統(tǒng)的安全，解決Android系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全問題，防范Android系統(tǒng)病毒的侵害。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明云計(jì)算環(huán)境下終端可信平臺(tái)系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

云計(jì)算環(huán)境的靈活性、開放性以及公眾可用性等特性，給應(yīng)用安全帶來了很多挑戰(zhàn)，如何從“根”上來建立安全可信的終端計(jì)算系統(tǒng)，防止信息的泄露，杜絕潛在的攻擊，是目前云計(jì)算領(lǐng)域亟待解決的問題。

本發(fā)明通過在Android終端設(shè)備中引入TPM(Trusted Platform Module)可信計(jì)算模塊，結(jié)合可信鏈和遠(yuǎn)程證明等保護(hù)方式，來構(gòu)建一個(gè)安全可靠的終端可信平臺(tái)系統(tǒng)。

下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1所示，本發(fā)明的一種云計(jì)算環(huán)境下終端可信平臺(tái)系統(tǒng)，包括：底層硬件層、中間層操作系統(tǒng)層和頂層應(yīng)用層，自底層硬件層到頂層應(yīng)用層建立可信鏈。應(yīng)用層通過可信應(yīng)用程序與可信網(wǎng)絡(luò)建立外部可信鏈，通過可信網(wǎng)絡(luò)與云計(jì)算服務(wù)器相連。

本發(fā)明將TPM可信計(jì)算模塊不僅移植到底層硬件層，還移植到Android系統(tǒng)中，對整個(gè)終端可信平臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行可信技術(shù)的移植整合，首先保證系統(tǒng)底層硬件層能夠可信安全的啟動(dòng)，再將可信傳遞技術(shù)應(yīng)用于可信鏈的傳遞中，從底層硬件層到操作系統(tǒng)層，再到應(yīng)用層，甚至到訪問云計(jì)算服務(wù)器都是一個(gè)可信的傳遞。

如圖1所示，硬件層包括CPU、BIOS和外圍設(shè)備，為系統(tǒng)提供硬件支持，硬件層還包括TPM可信計(jì)算模塊，通過TPM可信計(jì)算模塊實(shí)現(xiàn)與操作系統(tǒng)層間的可信鏈搭建，對于不可信的BIOS啟動(dòng)操作，TPM可信計(jì)算模塊予以拒絕，不向操作系統(tǒng)層進(jìn)行傳遞，保證系統(tǒng)底層硬件層能夠可信安全的啟動(dòng)。

操作系統(tǒng)層通過可信應(yīng)用程序與硬件層的TPM可信計(jì)算模塊建立可信鏈連接，經(jīng)過可信應(yīng)用程序進(jìn)行可信計(jì)算驗(yàn)證后，啟動(dòng)Andriod系統(tǒng)應(yīng)用，Android終端設(shè)備開始工作；操作系統(tǒng)還包括TPM可信計(jì)算模塊，通過TPM可信計(jì)算模塊實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用層間的可信鏈搭建。對于操作系統(tǒng)層開啟后的不可信操作，TPM可信計(jì)算模塊予以拒絕，不向應(yīng)用層進(jìn)行傳遞。

應(yīng)用層通過可信應(yīng)用程序與所述操作系統(tǒng)的TPM可信計(jì)算模塊建立可信鏈連接，經(jīng)過可信應(yīng)用程序進(jìn)行可信計(jì)算驗(yàn)證后，啟動(dòng)應(yīng)用層操作；應(yīng)用層包括可信計(jì)算域，實(shí)現(xiàn)終端可信平臺(tái)系統(tǒng)的全局功能函數(shù)索引；應(yīng)用層還包括可信鏈管理模塊，實(shí)現(xiàn)自底層到頂層的可信鏈管理，通過對可信鏈管理模塊的設(shè)置，設(shè)置可信鏈的安全等級，根據(jù)計(jì)算機(jī)病毒發(fā)作原理和特征，引入安全等級機(jī)制，保障系統(tǒng)的安全，解決Android系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全問題，防范Android系統(tǒng)病毒的侵害；應(yīng)用層還包括基于身份和屬性證書的遠(yuǎn)程證明模塊，基于身份和屬性證書的遠(yuǎn)程證明模塊包括身份和屬性證書的接收和解析，首先，應(yīng)用層的可信應(yīng)用程序中增加命令號查詢功能，應(yīng)用層與操作系統(tǒng)層建立連接后，硬件層發(fā)送本地身份和屬性證書到操作系統(tǒng)層，操作系統(tǒng)層反饋所有本地身份和屬性證書所對應(yīng)的命令號到應(yīng)用層，應(yīng)用層與硬件層實(shí)現(xiàn)交互控制，應(yīng)用層直接通過命令號實(shí)現(xiàn)所有功能在硬件層的執(zhí)行，應(yīng)用層對命令號進(jìn)行解析，進(jìn)入基于身份和屬性證書的遠(yuǎn)程證明模塊的命令解析器，解析為字符形式的命令串和命令參數(shù)。

上述命令串的格式定義包括：首先在ASCII格式的文件中定義整個(gè)終端可信平臺(tái)系統(tǒng)的身份和屬性證書命令集，格式為：“通用命令編號命令串”，其中通用命令編號是數(shù)字，在應(yīng)用層可信計(jì)算域?qū)?yīng)該條命令的功能函數(shù)索引；命令串為無空格間隔的命令字符串，格式采用標(biāo)準(zhǔn)儀器命令語法規(guī)范。

本發(fā)明將TPM可信計(jì)算模塊不僅移植到底層硬件層，還移植到Android系統(tǒng)中，對整個(gè)終端可信平臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行可信技術(shù)的移植整合，不管是BIOS啟動(dòng)，還是上層應(yīng)用層的應(yīng)用，必須經(jīng)過可信計(jì)算驗(yàn)證之后，才能使用，保證傳遞過程的可信性，保證了終端設(shè)備的應(yīng)用程序安裝和運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)的可靠安全，最終保證了終端設(shè)備的可信。

本發(fā)明基于身份和屬性的遠(yuǎn)程證明技術(shù)的使用，確保終端設(shè)備對云服務(wù)器的安全訪問，不受外界干擾和攻擊，將更好的促進(jìn)了終端設(shè)備與服務(wù)器之間的通信，提高終端設(shè)備的安全性和保密性。

本發(fā)明根據(jù)計(jì)算機(jī)病毒發(fā)作原理和特征，引入安全等級機(jī)制，保障系統(tǒng)的安全，解決Android系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全問題，防范Android系統(tǒng)病毒的侵害。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。