Trusted Computing Challenges and Applications pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Lipp, Peter (EDT)/ Sadeghi, Ahmad-reza (EDT)/ Koch, Klaus-Michael (EDT)

出品人:

页数:191

译者:

出版时间:

价格:59.95

装帧:

isbn号码:9783540689782

丛书系列:

图书标签:

• Trusted Computing
• Security
• Cryptography
• Hardware Security
• Information Security
• Computer Security
• Embedded Systems
• Cybersecurity
• Data Protection
• Network Security

《数字世界的基石：探索可信计算的原理、挑战与未来应用》 在这个数字浪潮席卷一切的时代，信息安全与数据隐私已成为不容忽视的议题。从个人隐私的守护到国家关键基础设施的运行，再到全球商业交易的顺畅进行，一个核心问题始终贯穿其中：我们能否真正信任我们使用的计算系统？“可信计算”（Trusted Computing）的概念正是为了回答这个根本性的疑问而生，它旨在构建一个在硬件层面就具备安全保障的计算环境，从而确保计算过程的完整性、数据的保密性以及身份的真实性。 本书《数字世界的基石：探索可信计算的原理、挑战与未来应用》并非简单罗列技术名词，而是深入剖析可信计算这一复杂而迷人的领域，为读者提供一个全面、系统且富有洞察力的理解。我们将带领您走进可信计算的“心脏”，探寻其核心机制的运作原理，洞悉其面临的严峻挑战，并展望其在各行各业引发的深刻变革。 第一部分：可信计算的基石——原理与技术解析 在本部分，我们将从最基础的层面开始，逐步揭开可信计算的面纱。 一、可信计算的概念与目标： 我们将首先阐述可信计算的核心理念：如何建立一个能够抵御恶意软件和未授权访问的计算平台。这不仅仅是软件层面的安全加固，更是从硬件根源出发，提供一种“信任链”（Chain of Trust）的保障。我们会详细介绍可信计算的主要目标，包括： 平台完整性（Platform Integrity）： 确保系统启动和运行过程中，所有的软件和固件都是未经篡改、可信的。 平台保密性（Platform Secrecy）： 保护敏感数据在系统内部的机密性，防止被非法读取。 平台认证（Platform Authentication）： 允许远程方安全地验证计算平台的身份和状态。 二、关键可信计算技术详解： 了解了宏观概念，我们将深入技术细节，剖析支撑可信计算的核心技术。 可信平台模块（Trusted Platform Module, TPM）： 这是可信计算的物理载体，一个独立的、安全的加密处理器。我们将详细解析TPM的架构，包括其提供的加密密钥生成与存储、安全散列函数（SHA）计算、平台状态度量（Platform Measurement）以及远程证明（Remote Attestation）等关键功能。理解TPM如何存储和管理敏感的加密密钥，以及如何安全地引导系统启动过程，是掌握可信计算的基础。 安全启动（Secure Boot）与可信启动（Trusted Boot）： 这两者是实现平台完整性的重要机制。我们将区分它们的异同，重点阐述安全启动如何确保只有经过数字签名的、授权的固件和操作系统才能被加载，而可信启动则在此基础上，通过TPM对启动过程中加载的每一个组件进行度量并记录，构建一条可验证的信任链。 度量（Measurement）与报告（Reporting）： 可信计算的核心在于其“度量”能力。我们将深入探讨度量值的生成过程，以及如何将这些度量值安全地存储在TPM中。远程证明机制将在此基础上展开，解释如何将这些度量值打包成一个加密的证明，发送给远程服务器进行验证，从而证明计算平台的完整性。 密封（Sealing）与绑定（Binding）： 这两种技术是实现平台保密性的重要手段。我们将解释密封如何允许特定数据仅在满足特定平台状态（如特定的启动配置）时才能被解密，以及绑定如何将数据与特定的平台实例关联起来，防止数据在其他平台上被访问。 第二部分：挑战与局限——可信计算的“暗礁” 尽管可信计算描绘了数字安全的蓝图，但其发展并非一帆风顺。在本部分，我们将坦诚地探讨可信计算面临的挑战与潜在的局限性，这有助于读者形成一个全面、客观的认知。 一、技术实现与兼容性问题： 硬件依赖与标准化： 可信计算很大程度上依赖于特定的硬件支持，如TPM芯片。不同厂商、不同世代的TPM可能存在兼容性问题，而标准的制定与推广也需要一个长期的过程。 集成复杂性： 将可信计算技术无缝集成到现有复杂的IT基础设施中，需要大量的技术投入和系统重构，这对于许多组织而言是一项巨大的挑战。 性能开销： 某些可信计算操作，如加密和签名，可能会引入一定的性能开销，如何在安全性和性能之间取得平衡，是设计和部署时需要考虑的关键因素。 二、安全与隐私的权衡： “信任根”的依赖： 可信计算将信任的根源置于硬件中，但硬件本身也可能存在设计缺陷或遭受物理攻击。一旦“信任根”被攻破，整个信任链将面临瓦解的风险。 潜在的监控与滥用： 远程证明和平台状态报告机制，虽然能够增强安全性，但也可能被用于对用户和设备进行更精细化的监控。如何在保障安全的同时，防止滥用和保护用户隐私，是必须审慎处理的问题。 密钥管理与恢复： 丢失TPM中的私钥可能导致无法访问受保护的数据，而密钥恢复机制的设计又可能成为新的安全漏洞。如何设计一套健壮且易于管理的密钥管理策略至关重要。 三、社会、法律与伦理考量： “数字枷锁”的担忧： 一些批评者认为，强制性的可信计算部署可能限制用户对设备的控制权，形成一种“数字枷锁”，阻碍了自由软件和开源生态的发展。 法律法规的适应性： 现有的法律法规体系，如数据保护法、网络安全法等，在面对可信计算所带来的新型安全模型时，需要进行相应的调整和完善。 用户接受度与教育： 可信计算的技术性较强，如何向普通用户解释其重要性、优势以及潜在的风险，提高用户的接受度和认知水平，是推广应用的关键。 第三部分：未来展望——可信计算的应用疆域 尽管面临挑战，可信计算的前景依然广阔，其应用潜力正在不断释放。在本部分，我们将聚焦于可信计算在各个领域的潜在应用，描绘其为数字世界带来的变革。 一、物联网（IoT）的安全基石： 设备身份认证与访问控制： 在海量的物联网设备中，如何确保每个设备的身份是真实的，并且只拥有其必要的访问权限？可信计算能够为每个设备提供一个可信的身份标识，并支持细粒度的访问控制策略。 数据完整性与保密性： 物联网设备产生和传输的海量数据，其完整性和保密性至关重要。可信计算能够确保数据在传输和存储过程中不被篡改，并为敏感数据提供加密保护。 固件更新与安全管理： 远程、安全的固件更新是物联网设备生命周期管理的关键。可信计算能够验证更新的合法性，并确保更新过程的完整性，防止恶意固件的注入。 二、云计算与数据中心的强化： 虚拟机与容器的安全隔离： 在多租户的云环境中，如何确保不同用户的数据和应用程序之间严格隔离，防止信息泄露？可信计算技术能够提供更强的安全隔离机制，确保虚拟机和容器的完整性。 云端敏感数据保护： 对于存储在云端的敏感数据，如金融信息、医疗记录等，可信计算能够提供硬件级别的加密和访问控制，进一步增强数据的安全性。 基础设施的完整性验证： 远程证明能够让云服务提供商证明其基础设施的完整性，使客户能够更放心地将业务迁移到云端。 三、金融服务与电子商务的安全保障： 防范欺诈与恶意交易： 在线支付、网上银行等场景中，可信计算能够增强用户设备和交易过程的安全性，有效防范身份盗窃、欺诈交易等风险。 数字身份的可靠性： 建立一个可信的数字身份体系，能够确保用户在线身份的真实性，减少冒充和欺诈行为。 敏感信息（如支付卡信息）的保护： 通过硬件级别的加密和隔离，可信计算能够为支付卡信息等敏感数据提供更高级别的保护。 四、关键基础设施与工业控制系统的防护： 防止网络攻击与恶意破坏： 电力、水务、交通等关键基础设施的控制系统一旦被攻击，后果不堪设想。可信计算能够为这些系统的硬件和软件提供安全保障，防止未经授权的访问和篡改。 工业物联网（IIoT）的安全： 在工业自动化领域，可信计算能够确保生产流程的完整性，防止因安全漏洞造成的生产中断或产品质量问题。 五、数字版权保护与内容安全： 防止内容非法复制与传播： 对于数字内容（如电影、音乐、软件等），可信计算可以通过绑定内容与特定设备，并对其播放和使用进行限制，从而更好地保护版权。 可信的数字媒体分发： 建立一个可信的内容分发网络，确保用户获取的内容是真实的、未被篡改的。 六、医疗保健领域的创新应用： 电子健康记录（EHR）的保密性与完整性： 医疗数据极其敏感，可信计算能够确保电子健康记录的隐私和数据完整性，防止泄露和篡改。 医疗设备的互联互通安全： 联网的医疗设备需要高度的安全保障，可信计算能够为这些设备提供身份认证和数据保护。 结语 《数字世界的基石：探索可信计算的原理、挑战与未来应用》将不仅仅是一本技术手册，更是一次深入的思考。它旨在激发读者对数字世界安全根基的认识，理解可信计算的深远意义，并鼓励我们共同探索一个更加安全、可靠的数字未来。通过本书，您将能够更清晰地认识到，在信息爆炸的时代，构建一个“可信”的计算环境，已不再是一种选择，而是我们迈向未来数字社会的必然基石。

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