計算機(jī)終端信息安全的解決方案

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摘要：現(xiàn)階段，隨著科技的發(fā)展，各種形式、類型的信息安全問題呈現(xiàn)日漸增加的趨勢，表明了操作系統(tǒng)與信息安全管理已難以滿足當(dāng)前信息完整性、私密性的需求，人們逐漸認(rèn)知到終端信息安全的緊迫性與重要性?；诖耍Y(jié)合當(dāng)前實際情況，總結(jié)了兩種解決方案，一是以可信平臺模塊為基礎(chǔ)終端的信息安全體系結(jié)構(gòu)，二是設(shè)計操作系統(tǒng)安全信息防護(hù)體系。

關(guān)鍵詞：計算機(jī)終端；信息安全；信息防護(hù)

1信息安全面臨的威脅分析

對于信息安全系統(tǒng)，其主要包含服務(wù)器安全、終端安全、網(wǎng)絡(luò)傳輸。目前，人們關(guān)注最多的是網(wǎng)絡(luò)傳輸，因為信息通過外部公共設(shè)備傳輸，采取多層次的VPN、數(shù)字簽名、加密措施等，能得到比較理想的效果。對終端信息安全來講，始終未能解決安全問題，終端成為造成各種安全事件的根源，導(dǎo)致各種信息泄露。從公安部最新數(shù)據(jù)統(tǒng)計得知，所有泄密犯罪中，超過70%來自各單位內(nèi)部。從軍隊層面來講，近期通報的一些重大泄密事件，均與機(jī)密文件未能妥當(dāng)處理有關(guān)。對信息安全而言，其不僅與國防安全息息相關(guān)，而且與經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會穩(wěn)定緊密關(guān)聯(lián)。近年來，無論是國內(nèi)還是國外，常出現(xiàn)各種泄密時間，究其原因，主要在于終端信息安全問題，防御能力比較薄弱。對個人或單位而言，在構(gòu)建計算機(jī)終端安全防護(hù)機(jī)制方面仍處于空白狀態(tài)，在缺乏安全性的終端上處理數(shù)據(jù)，往往存在較大安全隱患。

2終端安全分析

隨著個人在信息私密性方面要求的日漸提升，操作系統(tǒng)漏洞問題越來越突出，比如身份驗證薄弱、計算機(jī)軟硬件結(jié)構(gòu)簡單、資源可隨意使用、儲存與處理敏感數(shù)據(jù)方面缺乏安全措施以及用戶權(quán)限無嚴(yán)格化訪問控制等，均會造成各種使用與操作風(fēng)險。需要指出的是，除了上述問題外，還存在如下突出問題，比如存在比較滯后的安全管理機(jī)制、具體移動儲存設(shè)備方面存在比較嚴(yán)重的公私混用情況、與互聯(lián)網(wǎng)相連接的終端的機(jī)密數(shù)據(jù)處理。因此，要想有效解決信息安全問題，需做好終端安全工作。制定高效解決終端信息安全問題的方案，通?？蓜澐譃閮纱箢悾钥尚牌脚_模塊為基礎(chǔ)的可信計算技術(shù)和建立更加完善且實用的操作系統(tǒng)安全軟件防護(hù)體系[1-2]。對這兩種解決方案而言，能夠根據(jù)安全級別及具體需求的不同進(jìn)行多樣化選擇?；陂L遠(yuǎn)發(fā)展層面考量，第一種方案能滿足信息安全方面的各項需求，將硬件作為基本支撐，從根源處解決安全問題，保護(hù)信息的私密性與完整性。對第二種方案來講，其主要利用軟件技術(shù)保護(hù)操作系統(tǒng)，應(yīng)用方便，成本低。

3操作系統(tǒng)信息安全防護(hù)體系

3.1高強(qiáng)度的身份認(rèn)證

借助強(qiáng)制性登錄機(jī)制，軟件與硬件相結(jié)合，利用Windows操作系統(tǒng)配套的圖形化認(rèn)證接口，連接操作系統(tǒng)，支持多種方式的身份認(rèn)證，如指紋、USBKey等。另外，基于身份認(rèn)證，與合適的授權(quán)體系相結(jié)合，為終端構(gòu)建一個堅固的盾牌。

3.2安全文件系統(tǒng)研究

對Windows應(yīng)用程序來講，對某種服務(wù)提出請求時，會調(diào)用Win32API，而對此時的Win32子系統(tǒng)而言，通過使用系統(tǒng)服務(wù)接口[3-4]，I/O管理器會及時創(chuàng)建IRP請求，向設(shè)備驅(qū)動程序?qū)崟r傳送，以此調(diào)用硬件抽象層，使硬件處于工作狀態(tài)。根據(jù)實際需要，設(shè)置若干個驅(qū)動程序，實現(xiàn)上下鏈接，構(gòu)建更加高效、實用的驅(qū)動程序堆棧，共同服務(wù)于此設(shè)備。對IRP而言，借助各種類型的過濾驅(qū)動程序，直至某個驅(qū)動程序完成IRP請求。需要指出的是，針對文件系統(tǒng)過濾驅(qū)動程序，當(dāng)其截獲IRP后，在向原文件系統(tǒng)驅(qū)動程序轉(zhuǎn)發(fā)前，依據(jù)用戶的具體需求執(zhí)行加密或解密操作，保證所有問卷均以加密形式儲存，并確保加密操作與解密操作的透明性。

3.3計算機(jī)設(shè)備及接口監(jiān)控

從根本上來講，主要監(jiān)控計算機(jī)端口接入的設(shè)備或者外設(shè)接口，包含通信類設(shè)備、接口、打印設(shè)備的監(jiān)控。需要指出的是，針對接口監(jiān)控，可以詳細(xì)、準(zhǔn)確記錄計算機(jī)外設(shè)端口的實際設(shè)備接入情況。

4構(gòu)建可信計算平臺，確保終端安全

第一，對可信計算平臺而言，其思想根基是將一塊TPM芯片嵌入計算機(jī)主板，與安全芯片軟件協(xié)議棧（TSS）等軟件接口相結(jié)合，建立全新、高質(zhì)量的安全體系結(jié)構(gòu)[5]。此安全體系結(jié)構(gòu)能夠高質(zhì)量完成各項功能，比如私密數(shù)據(jù)隔離存儲、文件加密、平臺軟硬件可信度量和遠(yuǎn)程平臺認(rèn)證等。對TPM芯片來講，其功能為明確平臺配置可信與否、證明存儲核心數(shù)據(jù)。針對前者，借助一套平臺配置寄存器（PCR），儲存平臺完整性度量后的度量報告。對度量報告來講，實際是把硬件、硬件當(dāng)前所處狀態(tài)的完整性度量值與PCR中的當(dāng)前值相連接，計算SHA-1Hash函數(shù)值，把最終結(jié)果存儲到PCR。平臺證明時，通常情況下，需要重新度量平臺信息，對比PCR中的各種數(shù)據(jù)，以此明確平臺的可信性。對于加密存儲數(shù)據(jù)，從根本上分析，即擴(kuò)張復(fù)雜密碼加速器、可執(zhí)行HMAC鑒別、保護(hù)密鑰以及RSA操作。解密時，平臺會把數(shù)據(jù)提交給TPM，只有經(jīng)過指定的PCR，方能擁有相同于數(shù)據(jù)封裝的具體值，且調(diào)用者給出正確的認(rèn)證碼，這樣方能解密。第二，將RTM視為可信根，建立一個可信環(huán)境。平臺借助一個以度量為基礎(chǔ)的可信根，經(jīng)可信引導(dǎo)，完成每一步的度量，僅用一條可信鏈即可構(gòu)造具體的可信環(huán)境。平臺度量完成后，將BIOS對應(yīng)的Hash值與度量報告共同寫入PCR，用于現(xiàn)階段BIOS系統(tǒng)配置記錄。若此步驟能夠正確執(zhí)行，BIOS便會把下一步需要執(zhí)行的代碼（可信引導(dǎo)）傳送至TPM，TPM接收到代碼后，采用相同方式實施度量，實時更新PCR值，同時，分別加載OS應(yīng)用程序、OS內(nèi)核代碼等，逐一度量，更新PCR值。TCG把BIOS作為度量的信任根（RTM）。需要強(qiáng)調(diào)的是，不能忽視度量與檢查內(nèi)存，入侵者能夠借助直接內(nèi)存訪問（DMA），繞開TPM檢查。因此，可將加密公鑰儲存在內(nèi)存中，若無TPM的私鑰，則無法訪問內(nèi)存?？尚哦攘啃枰獧z測軟件、硬件系統(tǒng)環(huán)境是否改變、有無危機(jī)。TPM需綁定指定平臺，若平臺出現(xiàn)變化，TPM會要求平臺重新認(rèn)證。

5結(jié)語

終端安全信息防護(hù)體系可以在較短時間內(nèi)根據(jù)操作系統(tǒng)強(qiáng)化終端安全防護(hù)，相關(guān)技術(shù)更容易實現(xiàn)。但是，此軟件系統(tǒng)存在一定漏洞，不能長久使用。對可信計算技術(shù)而言，技術(shù)相對創(chuàng)新，但相關(guān)理論需更新完善，需要加大研發(fā)與技術(shù)投入，提升技術(shù)能力與水平。

參考文獻(xiàn)

[1]季燕.計算機(jī)辦公終端的安全管理方案研究[J].無線互聯(lián)科技,2013(4):123.

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[3]黨小燕.電網(wǎng)信息終端安全問題及解決方案[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2014(10):162.

[4]董晶晶,霍珊珊,袁泉,等.移動辦公終端信息安全技術(shù)研究[J].計算機(jī)技術(shù)與發(fā)展,2018,28(1):155-158.

作者：黃馨漪 單位：玉溪供電局