基于TrustZone的可信移动终端云服务安全接入方案

来源：软件学报杂志2016年第6期北京时间：

作者：杨波,冯登国,秦宇,张英骏

单位：杨波，中国科学院 软件研究所 可信计算与信息保障实验室, 北京 100190;中国科学院大学, 北京 10004911,冯登国，中国科学院 软件研究所 可信计算与信息保障实验室, 北京 100190;计算机科学国家重点实验室(中国科学院 软件研究所), 北京 10019002,秦宇，中国科学院 软件研究所 可信计算与信息保障实验室, 北京 10019003,张英骏，中国科学院 软件研究所 可信计算与信息保障实验室, 北京 100190;中国科学院大学, 北京 10004904

摘要：可信云架构为云计算用户提供了安全可信的云服务执行环境,保护了用户私有数据的计算与存储安全.然而在移动云计算高速发展的今天,仍然没有移动终端接入可信云服务的安全解决方案.针对上述问题,提出了一种可信移动终端云服务安全接入方案.方案充分考虑了移动云计算应用背景,利用ARM TrustZone硬件隔离技术构建可信移动终端,保护云服务客户端及安全敏感操作在移动终端的安全执行.结合物理不可克隆函数技术,给出了移动终端密钥与敏感数据管理机制.在此基础上,借鉴可信计算技术思想设计了云服务安全接入协议.协议兼容可信云架构,提供云服务端与移动客户端间的端到端认证.分析了方案具备的6种安全属性,给出了基于方案的移动云存储应用实例,实现了方案的原型系统.实验结果表明:可信移动终端TCB较小,方案具有良好的可扩展性和安全可控性,整体运行效率较高.

关键词：移动云计算;可信计算;可信移动终端;安全接入;TrustZone;物理不可克隆函数(PUF)

基金资助：国家自然科学基金(91118006,61202414,61402455);国家重点基础研究发展计划(973)(2013CB338003)