物联网环境下基于DICE的设备度量方案

doi:10.3969/j.issn.1671-1122.2020.04.003

信息网络安全 ›› 2020, Vol. 20 ›› Issue (4): 21-30.doi: 10.3969/j.issn.1671-1122.2020.04.003

物联网环境下基于DICE的设备度量方案

陈璐¹, 孙亚杰¹, 张立强²(), 陈云¹

1.海军工程大学信息安全系,武汉 430033
2.武汉大学国家网络安全学院,武汉 430079

收稿日期:2020-01-22 出版日期:2020-04-10 发布日期:2020-05-11
通讯作者: 张立强 E-mail:zhanglq@whu.edu.cn
作者简介:
作者简介：陈璐（1979—）,女,广东,副教授,博士,主要研究方向为可信计算、网络安全;孙亚杰（1997—）,男,河南,本科,主要研究方向为可信计算、网络安全;张立强（1979—）,男,黑龙江,讲师,博士,主要研究方向为可信计算、云计算安全;陈云（1978—）,男,湖北,讲师,博士,主要研究方向为信息安全。
基金资助:
国家自然科学基金[11202239];海军工程大学自然科学基金引导项目[425317Q063]

A Scheme of Measurement for Terminal Equipment Based on DICE in IoT

CHEN Lu¹, SUN Yajie¹, ZHANG Liqiang²(), CHEN Yun¹

1. Department of Information Security, Naval University of Engineering, Wuhan 430033, China
2. School of Cyber Science and Engineering, Wuhan University, Wuhan 430079, China

Received:2020-01-22 Online:2020-04-10 Published:2020-05-11
Contact: Liqiang ZHANG E-mail:zhanglq@whu.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

物联网设备的安全防护较为薄弱、安全事件层出不穷,只有从设备系统底层采取安全措施,才能有效提高物联网安全。DICE技术作为可信计算技术发展的最新成果,为解决物联网终端安全提供了新思路,不仅能够提供设备身份保护、数据加密和身份认证等功能,还可通过更新恢复机制来应对复杂多变的物联网环境。文章以DICE技术为基础,将物联网设备RFID读写器作为研究对象,通过分析系统启动过程,设计了信任链的建立和扩展方法,提出了物联网环境下基于DICE的设备度量和更新方案,通过对设备计算环境进行度量保证RFID读写器标签读写操作和数据上传操作的安全可信。最后在C语言编译环境下实现了基于DICE的信任链传递和可信度量方案。

关键词: 物联网, 可信计算, DICE, TPM

Abstract:

With the widespread applications of the IoT, the security protection of terminal device is weak and the security events occurr frequently. Only effective measures are taken from the bottom of the system, the security of IoT can be improved. As the latest achievement of the trusted computing, DICE technology applies a new solution for security problems of IoT terminal. It can provide not only device identity protection, data encryption and identity authentication, but also the updating mechanism coping with the complex IoT environment. Based on the DICE technology, it takes the RFID reader as the research object in this paper. By analyzing the startup process of this device, an approach of the establishment and extension of the chain of trust is designed and the scheme of DICE-based mesurement and updating for IoT terminal is proposed, which can ensure the security of read-write operation and data uploading of the RFID reader. In the C compiler environment, the scheme of chain of trust transfer and measurement based on DICE are implemented.

Key words: IoT, trusted computing, DICE, TPM

中图分类号:

TP309

陈璐, 孙亚杰, 张立强, 陈云. 物联网环境下基于DICE的设备度量方案[J]. 信息网络安全, 2020, 20(4): 21-30.

CHEN Lu, SUN Yajie, ZHANG Liqiang, CHEN Yun. A Scheme of Measurement for Terminal Equipment Based on DICE in IoT[J]. Netinfo Security, 2020, 20(4): 21-30.

图/表 13

图1

图2

图3

图4

图5

图6

图7

图8

图9

图10

图11

图12

图13

参考文献 16

[1]	Trusted Computing Group. RIoT[EB/OL]. , 2016-6-15.
[2]	Trusted Computing Group. Implicit Identity Based Device Attestation[EB/OL]. admin@trustedcomputinggroup.org, 2016-3-5.
[3]	HUA Cunqing.A Survey of Security Detection and Protection for Internet of Things[J]. Journal of Shanghai Jiaotong University, 2018, 52(10): 1307-1313.
	化存卿. 物联网安全检测与防护机制综述[J]. 上海交通大学学报,2018,52(10):1307-1313.
[4]	COSTIN A, ZADDACH J, FRANCILLON A.A Large-scale Analysis of the Security of Embedded Firmwares[C]//ACM. 23rd USENIX conference on Security Symposium, August 19, 2014, Berkeley, CA, US. New York: ACM, 2014: 95-110.
[5]	KHOKHLOV I, REZNIK L.Data Security Evaluation for Mobile Android Devices[C]//IEEE. 20th Conference of Open Innovations Association(FRUCT), April 3-7, 2017, Petersburg, Russia. New Jersey: IEEE, 2017: 154-160.
[6]	MAVROPOULOS O, MOURATIDIS H, FISH A, et al.ASTO: A Tool for Security Analysis of IoT Systems[C]//IEEE. 15th International Conference on Software Engineering Research, Management and Applications, June 7-9, 2017, London, UK. New Jersey: IEEE, 2017:395-400.
[7]	RAZA S, WALLGREN L, VOIGT T.SVELTE:Real-time Intrusion Detection in the Internet of things[J]. Ad Hoc Networks, 2013, 11(8): 2661-2674.
[8]	NDIBANJE B, LEE H J, LEE S G.Security Analysis and Improvements of Authentication and Access Control in the Internet of Things[J]. Sensors, 2014, 14(8): 14786-14805.
[9]	NI Mingtao, ZHAO Bo, WU Fusheng, et al.CREBAD: Chip Radio Emission Based Anomaly Detection Scheme of IoT Devices[J]. Journal of Computer Research and Development, 2018, 55(7): 1451-1461.
	倪明涛,赵波,吴福生,等. CREBAD:基于芯片辐射的物联网设备异常检测方案[J]. 计算机研究与发展,2018,55(7):1451-1461.
[10]	WU Zhenqiang, ZHOU Yanwei, MA Jianfeng.A Security Transmission Model for Internet of Things[J]. Chinese Journal of Computers, 2011, 34(8): 1351-1364.
	吴振强,周彦伟,马建峰. 物联网安全传输模型[J]. 计算机学报,2011,34(8):1351-1364.
[11]	RHEE K, KWAK J, KIM S.Challenge-response based RFID Authentication Protocol for Distributed Database Environment[C]//Springer. 2nd International Conference on Security in Pervasive Computing(SPC 2005), April 6-8, 2005, Boppard, Germany. Heidelberg: Springer, 2005: 70-84.
[12]	Golle P, Jakobsson M, Juels A, et al.Universal Re-encryption for Mixners[C]//Springer. The Cryptographers’ Track at the RSA Conference 2004(CT-RSA 2004), February 23-27, 2004, San Francisco, CA, USA. Heidelberg: Springer, 2004: 163-178.
[13]	ZHOU Yongbin, FENG Dengguo.Design and Analysis of Cryptographic Protocols for RFID[J]. Chinese Journal of Computers, 2006, 29(4): 581-589.
	周永彬,冯登国. RFID安全协议的设计与分析[J]. 计算机学报,2006,29(4):581-589.
[14]	JUELS A.RFID Security and Privacy: a research survey[J]. IEEE Journal on Selected Areas in Communication, 2006, 24(2): 381-394.
[15]	ZHANG Jiawei.Research and Implementation of Trusted Computing Platform Based on Linux[J]. Beijing: Beijing University of Posts and Telecommunication, 2018.
	张家伟. 基于Linux的可信计算平台研究与实现[D]. 北京:北京邮电大学,2018.
[16]	WANG Juan, SHI Yuan, PENG Guojun, et al.Survey on Key Technology Development and Application in Trusted Computing[J]. China Communication, 2016(11): 69-90.

编辑推荐 0

Metrics

阅读次数

全文

323

HTML			PDF

最新录用	在线预览	正式出版	最新录用	在线预览	正式出版
0	0	24	0	0	299

来源	本网站	其他网站

次数	322	1
比例	100%	0%

摘要

946

最新录用	在线预览	正式出版

0	0	946

	来源	本网站

	次数	946
	比例	100%

物联网环境下基于DICE的设备度量方案

A Scheme of Measurement for Terminal Equipment Based on DICE in IoT

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 13

参考文献 16

相关文章 15

编辑推荐 0

Metrics

本文评价

[1]	徐绘凯, 刘跃, 马振邦, 段海新. MQTT安全大规模测量研究[J]. 信息网络安全, 2020, 20(9): 37-41.
[2]	刘建伟, 韩祎然, 刘斌, 余北缘. 5G网络切片安全模型研究[J]. 信息网络安全, 2020, 20(4): 1-11.
[3]	王晓, 赵军, 张建标. 基于可信软件基的虚拟机动态监控机制研究[J]. 信息网络安全, 2020, 20(2): 7-13.
[4]	郎为民, 张汉, 赵毅丰, 姚晋芳. 一种基于区块链的物联网行为监控和活动管理方案[J]. 信息网络安全, 2020, 20(2): 22-29.
[5]	吴宏胜. 基于可信计算和UEBA的智慧政务系统[J]. 信息网络安全, 2020, 20(1): 89-93.
[6]	康健, 王杰, 李正旭, 张光妲. 物联网中一种基于多种特征提取策略的入侵检测模型[J]. 信息网络安全, 2019, 19(9): 21-25.
[7]	叶阿勇, 金俊林, 孟玲玉, 赵子文. 面向移动终端隐私保护的访问控制研究[J]. 信息网络安全, 2019, 19(8): 51-60.
[8]	尚文利, 尹隆, 刘贤达, 赵剑明. 工业控制系统安全可信环境构建技术及应用[J]. 信息网络安全, 2019, 19(6): 1-10.
[9]	尚文利, 张修乐, 刘贤达, 尹隆. 工控网络局域可信计算环境构建方法与验证[J]. 信息网络安全, 2019, 19(4): 1-10.
[10]	段琼琼, 项定华, 史红周. 基于区块链的智能物件认证技术方案设计[J]. 信息网络安全, 2018, 18(9): 95-101.
[11]	王晋, 喻潇, 刘畅, 赵波. 智能电网环境下一种基于SDKey的智能移动终端远程证明方案[J]. 信息网络安全, 2018, 18(7): 1-6.
[12]	张建标, 杨石松, 涂山山, 王晓. 面向云计算环境的vTPCM可信管理方案[J]. 信息网络安全, 2018, 18(4): 9-14.
[13]	赵娜, 龙慧, 苏金树. 一种适用于物联网环境的匿名认证与隐私保护方案[J]. 信息网络安全, 2018, 18(11): 1-7.
[14]	陈付龙, 张紫阳, 王涛春, 谢冬. 一种基于联络信号的物联网安全身份认证方法[J]. 信息网络安全, 2018, 18(11): 40-48.
[15]	任晓贤, 陈洁, 李晨阳, 杨义先. 基于风险矩阵的物联网系统漏洞关联性危害评估[J]. 信息网络安全, 2018, 18(11): 81-88.