摘要：加强嵌入式系统的安全性是信息安全领域需要研究的重点问题，通过可信平台模块的设计可以提升信息系统的安全性能，本文研究了嵌入式系统可信平台模块的设计方案，对于提升系统的安全性能具有积极的作用。
关键词：嵌入式系统；可信平台模块；设计
随着社会信息化的发展，嵌入式系统在经济、教育、科技等领域得到了广泛的应用。小到电子手表，大到飞机、火箭都需要应用到嵌入式系统。在这种情况下，如何保障嵌入式系统的安全就显得尤为重要，尤其是当嵌入式系统应用到金融领域或者是科技军事领域，对其安全性能要求更好，因此，研究嵌入式系统的安全性，建立可信根和信任链来保障嵌入式系统的安全性和完整性是非常重要的。
一、嵌入式系统的发展对可信平台模块提出的新挑战
嵌入式系统具有一些特点，这个系统有特定的应用场景，硬件设计较为自由，自主设计性强，系统软件硬件设计都很灵活，具有可裁剪性，嵌入系统对TPM的功能、可靠性、成本、体积、功能等都有严格的要求。而目前，传统的TPM还存在一些不足核问题，比如，TPM的芯片缺乏主动控制能力，而嵌入式系统的灵活性很强，与之相比，TPM的主控能力却相对不足，这就与嵌入式系统之间产生较大的矛盾，对嵌入式系统的TPM提出了新的挑战。另外，TPM密码机制存在不足。
二、嵌入式系统可信平台模块设计
结合嵌入式系统的特点，需要设计一种能够满足其需要的可信平台模块，这种模块需要在传统TPM的基础上，进行创新改进，增加新的功能，这对于TPM研究是一种新的挑战。通过可信平台模块的设计需要提升嵌入式系统的可靠性，有效减低信息传递过程中的损失。新型的模块具体有总线仲裁模块、对密码引擎和备份恢复魔抗，通过建立可信平台模块提升传统TPM的控制能力，保障整个嵌入式系统的稳定新，安全性和可靠性。
1.总线仲裁模块。在可信计算平台中，引入TPM后会产生两个问题，第一，启动流程问题，在上电后，TPM需要先进行完整性的检验，这是，平台处理器和外设不能通电启动，只有在TPM检验完毕后，才能使平台处理器和外设开启，第二，TPM与平台处理器对需要对外部存储器上的数据进行读取，这种情况下，必然会产生对存储器的互斥访问问题。主要解决以上的两个问题。通过总线总线仲裁模块对外部存储器总线控制权进行仲裁后，对整个嵌入系统进行控制，通过启动控制和系统仲裁功能，以解决上述问题。在进行设计的过程中，为了保障TPM能够完成工作，还需要增加两个寄存器，也就是控制寄存器和状态寄存器。通过设置两个寄存器对信号进行复位，并保障信号传播的有效性。总线总裁模块引入到嵌入式系统可信平台模块建设中，可以使传统的TPM突破自身的限制，成为主设备控制计算机系统，对计算机系统进行有效地控制，使系统更具良好的扩展性能。同时，新设计的ETPM能够进行平台启动控制，进行系统完整性度量，系统总线互斥访问和外设控制等功能都能实现，这样，不需要添加其他配件，系统的安全可靠性能就可以得到有效的提升。这种设计使TPM更加符合嵌入式系统灵活多变的性能特点，能够有效解决嵌入式系统中的一些问题，提高系统的可信度。
2.备份恢复模块。在TPM中加入备份恢复模块，可以有效提高整个可信计算机平台的可靠性，如果系统被非法更改，备份恢复在发现异常时就会将系统关键数据进行恢复，有效保障系统的稳定性和可靠性。加入备份恢复可以提高嵌入式系统平台的持续工作能力和抗击数据信息的篡改能力，保障系统的高效性和安全性。
3.对称密码引擎模块。在TPM内部设计一个对称密码引擎可以满足嵌入式系统对对称加解密的需求，通过可信软件栈能够为上层应用提供对称密码加解密服务。加入对称密码引擎后，TPM就具有了对称密码和非对称密码加解密的功能，从而有效发挥出系统的安全性能，为用户提供安全的可靠的服务。总之，总线仲裁模块、对称密码引擎模块和系统备份恢复模块的设计都将有效提升TPM的稳定性，使TPM更加符合嵌入式系统的工作环境，通过可信平台模块在嵌入式系统环境下的功能设计，嵌入式系统的功能价值将得到进一步提升，嵌入式系统安全性将得到有效的保障。H
参考文献
[1]张焕国,李晶,潘丹铃,赵波.嵌入式系统可信平台模块研究[J].计算机研究与发展,2011(07).
[2]王禹,王国际管理论文震宇,姚立宁.嵌入式平台TPM扩展及可信引导设计与实现[J].计算机工程与设计,2009(09).
作者：陈刚 单位：长江工程职业技术学院
相关专题：个人如何应对金融危机 全国十佳职称论文网
