6、TPM 2.0在安全日志记录与匿名认证中的应用与优化

TPM 2.0在安全日志记录与匿名认证中的应用与优化

在当今的计算环境中，系统安全至关重要，尤其是在运行时安全机制无法完全防止恶意活动的情况下，审计系统日志成为确保系统安全的重要手段。同时，在一些需要保护平台隐私的场景中，直接匿名认证（DAA）也发挥着关键作用。本文将深入探讨TPM 2.0在这两个领域的应用，包括其在连续防篡改日志记录中的创新方案，以及在DAA相关API中存在的问题与改进措施。

1. TPM 2.0在连续防篡改日志记录中的应用

在系统安全保障方面，审计系统日志的完整性是可靠审计的基础。然而，现有的许多防篡改日志记录协议无法满足当今计算环境的严格要求，如离线防篡改、支持大规模日志、跨电源周期的连续日志记录以及高频日志更新等。

1.1 日志记录基础设施设计

我们提出的日志记录基础设施主要由记录器（logger）和验证器（verifier）组成。记录器和验证器最初共享一个密钥，随着系统运行，记录器为每个新的日志条目生成一个新密钥，并使用该密钥计算日志条目的HMAC以证明其完整性。密钥序列采用哈希链的方式生成，初始密钥仅记录器和验证器知晓。为了实现高频日志记录，哈希链在软件中构建，而非TPM的PCR寄存器，这大大减少了追加日志条目的时间。此外，我们还开发了机制，允许在验证后截断日志，并支持验证器高效验证任意子集的日志，从而节省了磁盘空间。

1.2 基本协议（Protocol A）

• 协议描述 ：协议A涉及记录器、验证器、TPM和操作系统四个实体。记录器使用密钥序列生成日志条目的HMAC，其具有启动、日志记录、关机和验证四个阶段。在启动阶段，记录器获取密封的