本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種實(shí)用性強(qiáng)、基于TPM芯片的可信物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)：

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，也是“信息化”時(shí)代的重要發(fā)展階段，智能家居、智能交通等一系列物聯(lián)網(wǎng)的具體實(shí)現(xiàn)也走進(jìn)了人們的生活，正在逐漸改變著人們的生活方式。

物物相連帶來革新的同時(shí)也帶來了安全隱患。物聯(lián)網(wǎng)以傳感器技術(shù)、RFID標(biāo)簽以及嵌入式系統(tǒng)技術(shù)為核心，完成信息的采集、傳輸及處理。一旦信息采集的終端遭受了攻擊和篡改，那傳遞給管理端的信息也面臨著被篡改的風(fēng)險(xiǎn)，這就對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)帶來了未知的風(fēng)險(xiǎn)。

本發(fā)明提出了一種基于TPM芯片的可信物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)方法，利用TPM硬件特性，收集信息采集終端啟動(dòng)過程的完整新信息以及其上運(yùn)行的信號處理程序的完整性信息，定時(shí)向管理端上報(bào)完整性信息，管理端根據(jù)維護(hù)的白名單判斷信息采集終端的可信狀態(tài)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對以上不足之處，提供一種實(shí)用性強(qiáng)、基于TPM芯片的可信物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)方法。

一種基于TPM芯片的可信物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)方法，其實(shí)現(xiàn)過程為：

首先設(shè)置信息采集終端和管理端，其中信息采集終端為安裝TPM芯片的信息采集設(shè)備，管理端則用于接收信息采集終端采集的信息，并完成信息處理分析；

通過TPM芯片收集信息采集終端的完整性信息，并將完整性信息上報(bào)給管理端，由管理端校驗(yàn)其完整性以判斷信息采集終端是否可信。

所述信息采集終端內(nèi)置傳感器和嵌入式設(shè)備完成信號的采集及轉(zhuǎn)換，且在該信息采集終端的嵌入式設(shè)備中加入TPM芯片驅(qū)動(dòng)程序，使其能夠與TPM芯片正常通信，從而利用TPM芯片的硬件特性完成設(shè)備完整性信息的收集功能。

所述管理端用于維護(hù)與其相連的各信息采集終端的完整性信息白名單，當(dāng)信息采集終端發(fā)送完整性信息時(shí)，根據(jù)對應(yīng)的白名單信息完成對信息采集終端的完整性校驗(yàn)。

所述可信物聯(lián)網(wǎng)的具體實(shí)現(xiàn)過程為：

信息采集終端利用傳感器技術(shù)采集所需的物理信號，這里的物理信號包括溫度、濕度、光照信號；

傳感器設(shè)備連接到嵌入式設(shè)備中，由嵌入式設(shè)備中運(yùn)行的信號處理程序完成邏輯控制、信號處理以及信息傳輸功能；

嵌入式設(shè)備中加入TPM芯片及TPM驅(qū)動(dòng)程序，利用TPM芯片的物理特性，計(jì)算出嵌入式設(shè)備固件、引導(dǎo)程序以及信號處理程序的完整性信息，即哈希值，并將其存放到TPM芯片的平臺(tái)配置寄存器中；

每次上傳信息時(shí)，將TPM芯片的平臺(tái)配置寄存器中的完整性信息與其一同發(fā)送到管理端，管理端在處理系統(tǒng)所需的信息前先根據(jù)上傳的完整性信息以及維護(hù)的白名單來判斷該信號采集終端是否可信，根據(jù)可信狀態(tài)做進(jìn)一步處理。

本發(fā)明的一種基于TPM芯片的可信物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)方法，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明的一種基于TPM芯片的可信物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)方法，將TPM芯片融入到物聯(lián)網(wǎng)的信息采集終端，利用TPM芯片的物理特性收集信息采集終端固件、操作系統(tǒng)以及運(yùn)行程序的完整性信息，為信息采集終端增加可信屬性，確保物聯(lián)網(wǎng)信息采集終端的安全可信，實(shí)用性強(qiáng)，易于推廣。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如附圖1所示，本發(fā)明提供一種基于TPM芯片的可信物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)方法，其實(shí)現(xiàn)過程為：

首先設(shè)置信息采集終端和管理端，其中信息采集終端為安裝TPM芯片的信息采集設(shè)備，管理端則用于接收信息采集終端采集的信息，并完成信息處理分析；通過TPM芯片收集信息采集終端的完整性信息，并將完整性信息上報(bào)給管理端，由管理端校驗(yàn)其完整性以判斷信息采集終端是否可信。

對于信息采集終端與管理端，其具體描述如下：

信息采集終端：安裝TPM芯片的信息采集設(shè)備。物聯(lián)網(wǎng)通過傳感器和嵌入式設(shè)備完成信號的采集及轉(zhuǎn)換，因此，在信息采集終端的嵌入式設(shè)備中加入TPM芯片驅(qū)動(dòng)程序，使其能夠與TPM芯片正常通信，利用TPM芯片的硬件特性完成設(shè)備完整性信息的收集功能。

管理端：可信物聯(lián)網(wǎng)信息處理的核心端，接受信息采集終端采集的信息，完成信息處理分析，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯。同時(shí)，維護(hù)與自己相連的各信息采集終端的完整性信息白名單，當(dāng)信息采集終端發(fā)送完整性信息時(shí)，根據(jù)對應(yīng)的白名單信息完成對信息采集終端的完整性校驗(yàn)。

基于上述結(jié)構(gòu)將TPM芯片融入到物聯(lián)網(wǎng)的信息采集終端，利用TPM芯片的物理特性收集信息采集終端固件、啟動(dòng)引導(dǎo)程序以及運(yùn)行程序的完整性信息，為信息采集終端增加可信屬性，確保物聯(lián)網(wǎng)信息采集終端的安全可信。信息采集終端可以在啟動(dòng)過程中將固件及啟動(dòng)引導(dǎo)程序的完整性信息擴(kuò)展至TPM芯片的PCR中（Platform Configuration Register，平臺(tái)配置寄存器）中，同時(shí)也可定時(shí)將信息處理程序的完整性信息擴(kuò)展至PCR中，當(dāng)終端與物聯(lián)網(wǎng)的管理端進(jìn)行信息交互時(shí)，將其收集的完整性信息與待發(fā)送的信息一起發(fā)送到管理端，由管理端根據(jù)白名單信息表校驗(yàn)該信息采集終端是否可信。

進(jìn)一步的，本發(fā)明利用TPM芯片收集信息采集終端的完整性信息，并將完整性信息上報(bào)給管理端程序，由管理端程序校驗(yàn)其完整性以判斷信息采集終端是否可信。

信息采集終端利用傳感器技術(shù)采集所需的物理信號，如溫度、濕度、光照等信號。傳感器設(shè)備連接到嵌入式設(shè)備中，由嵌入式設(shè)備中運(yùn)行的信號處理程序完成邏輯控制、信號處理以及信息傳輸?shù)裙δ?。嵌入式設(shè)備中加入TPM芯片及TPM驅(qū)動(dòng)程序，利用TPM芯片的物理特性，計(jì)算出嵌入式設(shè)備固件、引導(dǎo)程序以及信號處理程序的完整性信息（哈希值），并將其存放到TPM芯片的PCR中。每次上傳信息時(shí)，將TPM PCR中的完整性信息與其一同發(fā)送到管理端。管理端在處理系統(tǒng)所需的信息前先根據(jù)上傳的完整性信息以及維護(hù)的白名單來判斷該信號采集終端是否可信，根據(jù)可信狀態(tài)做進(jìn)一步處理。

信息采集終端的嵌入式設(shè)備中要加入TPM驅(qū)動(dòng)程序完成與TPM芯片的通信，同時(shí)實(shí)現(xiàn)TPM_PCR_Extend命令，該命令可以將計(jì)算出的哈希值擴(kuò)展至指定的PCR中。同時(shí)，信息發(fā)送模塊須實(shí)現(xiàn)TPM_PCR_Read命令，該命令可以讀取指定PCR的內(nèi)容，讀取完整性信息后將其與系統(tǒng)信息一起傳遞給管理端，由管理端完成信息采集終端的可信校驗(yàn)。

在上述步驟部署前，管理端須計(jì)算出信息采集終端各個(gè)部件的可信狀態(tài)值，即信息采集終端的固件、引導(dǎo)程序、信號處理程序的哈希值，將其存放到完整性信息白名單中作為可信校驗(yàn)的基準(zhǔn)值。

這樣，信息采集終端的嵌入式設(shè)備在每次啟動(dòng)時(shí)，會(huì)計(jì)算本次啟動(dòng)中所使用的固件、啟動(dòng)引導(dǎo)程序的完整性信息并將其存放到TPM芯片中。信號處理程序運(yùn)行后，嵌入式設(shè)備會(huì)定時(shí)計(jì)算信號處理程序的哈希值，將其存放到PCR中。每次信息采集模塊與管理端進(jìn)行信息交互時(shí)，信息采集模塊除上傳系統(tǒng)信號外，還須上傳存放在TPM PCR中的完整性信息，管理端接收到完整性信息后，從白名單中獲取校驗(yàn)的基準(zhǔn)值與本次上傳的完整性信息比對，獲取信息采集終端的可信狀態(tài)。

上述具體實(shí)施方式僅是本發(fā)明的具體個(gè)案，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍包括但不限于上述具體實(shí)施方式，任何符合本發(fā)明的一種基于TPM芯片的可信物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)方法的權(quán)利要求書的且任何所述技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對其所做的適當(dāng)變化或替換，皆應(yīng)落入本發(fā)明的專利保護(hù)范圍。