CN102236747A - 一种传统计算机升级为可信计算机的方法 - Google Patents
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Abstract
一种传统计算机升级为可信计算机的方法,涉及信息安全技术领域。本发明的方法步骤为:1)将传统计算机通过主板上的PCI接口与可信计算TCM模块上的LPC接口转换电路连接访问可信计算TCM模块;2)PCI接口电路中扩展一个只读存储器ROM电路;3)传统计算机在BIOS启动阶段运行PCI接口电路中的扩展ROM内的程序;4)扩展ROM程序实现信任链的建立。同现有技术相比,本发明能将传统计算机升级实现可信计算,具有操作简单、节时、省力的特点。
Description
技术领域
本发明涉及信息安全技术领域,特别是一种传统计算机升级为可信计算机的方法。
背景技术
近几年来,可信计算已经成为信息安全领域的一个热点,中国的可信计算现在已经越来越受到国家密码管理部门的重视,并已经上升为国家标准,众多的对安全保密要求比较高的场所对可信计算的需求越来越多。
在原来的可信计算模块的设计中,基本都是采用低引脚数目LPC总线接口,LPC总线接口是周边元件扩展PCI总线接口的一个子集,并满足TIS规范(TPM Interface Specification)。TIS规范是TCG(Trust Compute Group)提出的针对TPM的一种通讯规范,在我们国内的TCM规范中沿用了此规范。
但是,传统计算机的主板上普遍没有预留LPC接口,无法连接只具备标准LPC接口的可信计算TCM模块。而如果将现有传统计算机的主板全部更换成具备LPC接口的主板,将耗费大量的资金、人力和时间。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足,本发明的目的是提供一种传统计算机升级为可信计算机的方法。它能将传统计算机升级实现可信计算,具有操作简单、节时、省力的特点。
为了达到上述发明目的,本发明的技术方案以如下方式实现:
一种传统计算机升级为可信计算机的方法,其步骤为:
1)将传统计算机通过主板上的PCI接口与可信计算TCM模块上的LPC接口转换电路连接访问可信计算TCM模块;
2)PCI接口电路中扩展一个只读存储器ROM电路;
3)传统计算机在BIOS启动阶段运行PCI接口电路中的扩展ROM内的程序;
4)扩展ROM程序实现信任链的建立。
在上述方法中,所述传统计算机主板上的PCI接口与可信计算TCM模块上的LPC接口转换电路之间包括PCI目标接口和LPC主机接口。
在上述方法中,所述扩展ROM程序实现信任链建立的步骤为:
1)传统计算机BIOS程序对扩展ROM检测正确后,BIOS程序拷贝扩展ROM程序到运行空间;
2)执行扩展ROM程序,扩展ROM程序完成信任链建立的处理;
3)退出扩展ROM程序,执行BIOS的其他功能。
在上述方法中,所述BIOS程序对扩展ROM检测方法为:
1)BIOS启动代码,检测PCI设备的配置空间的扩展ROM基址寄存器是否存在,存在则BIOS将为扩展ROM分配一段空闲的地址空间;
2)检测代码的前两个字节是否是AA55;
3)如果扩展ROM有效,则BIOS会检测代码类型,以及厂商代码和设备代码的其他信息;
4)信息都正确后,BIOS会将扩展ROM中正确的代码都拷贝到RAM中,这些代码就可以执行了。
在上述方法中,所述扩展ROM程序完成信任链建立的处理方法为:
1)启动TCM模块并进行初始化;
2)将BIOS空间代码送给TCM模块进行摘要计算;
3)将摘要计算的结果存放在TCM模块的PCR中;
4)将摘要计算结果和存放在TCM模块内部非易失存储区中的正确摘要值进行比较;
5)比较结果正确则正常启动,否则提示用户出现异常。
本发明由于采用了上述方法,通过在传统计算机主板上***一块PCI卡,使传统计算机实现可信计算的全部功能。本发明方法操作简单、成本低廉,借助可信计算的完备的安全机制,为传统计算机提供可靠的安全保障。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明的连接示意图;
图2为本发明方法中BIOS程序对扩展ROM检测方法流程图;
图3为本发明方法中扩展ROM程序完成信任链建立的处理方法流程图;
图4为本发明中PCI目标接口使用信号示意图;
图5为本发明中PCI配置空间读时序图;
图6为本发明中PCI配置空间写时序图;
图7为本发明中LPC总线时序图。
具体实施方式
参看图1至图3,本发明传统计算机升级为可信计算机的方法步骤为:
1)将传统计算机通过主板上的PCI接口与可信计算TCM模块上的LPC接口转换电路连接访问可信计算TCM模块,PCI接口与LPC接口转换电路之间包括PCI目标接口和LPC主机接口。
2)PCI接口电路中扩展一个只读存储器ROM电路。
3)传统计算机在BIOS启动阶段运行PCI接口电路中的扩展ROM内的程序。
4)扩展ROM程序实现信任链的建立,其方法为:
A)传统计算机BIOS程序对扩展ROM检测正确后,BIOS程序拷贝扩展ROM程序到运行空间;BIOS程序对扩展ROM检测方法为:
a)BIOS启动代码,检测PCI设备的配置空间的扩展ROM基址寄存器是否存在,存在则BIOS将为扩展ROM分配一段空闲的地址空间;
b)检测代码的前两个字节是否是AA55;
c)如果扩展ROM有效,则BIOS会检测代码类型,以及厂商代码和设备代码的其他信息;
d)信息都正确后,BIOS会将扩展ROM中正确的代码都拷贝到RAM中,这些代码就可以执行了。
B)执行扩展ROM程序,扩展ROM程序完成信任链建立的处理方法为:
a)启动TCM模块并进行初始化;
b)将BIOS空间代码送给TCM模块进行摘要计算;
c)将摘要计算的结果存放在TCM模块的PCR中;
d)将摘要计算结果和存放在TCM模块内部非易失存储区中的正确摘要值进行比较;
e)比较结果正确则正常启动,否则提示用户出现异常。
C)退出扩展ROM程序,执行BIOS的其他功能。
本发明中的PCI目标接口接收来自PCI主设备的命令,完成对PCI读写寄存器的访问以及扩展ROM的访问,扩展ROM中存放用于信任链建立的代码。PCI目标接口通过PCI写寄存器向LPC主机接口发送指令,完成对LPC接口的TCM模块的访问。PCI读、写寄存器地址分配于配置空间,扩展ROM地址分配于记忆memory空间。
参看图4,本发明中为处理数据、寻址、接口控制、仲裁以及***功能,PCI目标接口只需要做为目标设备使用。
在本发明的可信计算平台上,通过对PCI目标接口和LPC主机接口的自动检测,将自动加载不同的驱动,不需要根据不同的***分别安装不同的驱动。在同时安装了LPC主机接口的TCM模块和PCI目标接口的TCM模块的场合,将优先选择LPC主机接口的TCM。
参看图5,在FRAME#信号由高变低有效后的第一个时钟上升沿,地址总线信号AD被采样,由C/BE#决定选择的是PCI设备的配置空间,IDSEL#是用于选取被配置的PCI设备。当PCI主设备端准备好接收数据时,IRDY#变有效(本设计IRDY#始终准备好接收数据),如果PCI设备端也准备好发送数据,则TRDY#信号被PCI设备端拉低,变为有效。只有在IRDY#和TRDY#都有效时,同时DEVSEL#也有效时,数据传输才开始进行。在传输到最后一个字节时,FRAME#信号无效,但是IRDY#信号继续保持有效,此时TRDY#有效时,则传输最后一个字节。
参看图6,配置空间写的时序和读的时序基本相同,只是在PCI主设备准备发送数据时将IRDY#有效,然后等待PCI从设备端将TRDY#置为有效,同时使得DEVSEL#有效,开始数据写操作。
参看图7,LPC总线主控端将LFRAME#信号拉低并保持大于1个时钟周期的时间,使得LAD信号发出Start,表示一帧数据传输的开始。然后LFRAME#信号拉高无效,帧数据传输开始,第一个字节传输的是操作类型和读写方式,本设计采用了I/O读和I/O写两种方式。每次传输一个字节,接下来传输I/O的地址。TAR表示在读取数据时数据传输方向的改变,使得外部总线处于三态,后面的Sync表示***等待周期。因为在数据传输方向变化时由于LPC从设备可能并没有将数据准备好,所以通过***等待周期等待对方准备数据,然后开始数据的传输。在写周期内,则TAR不需改变传输方向,Sync为O,表示不需***等待。
Claims (5)
1.一种传统计算机升级为可信计算机的方法,其步骤为:
1)将传统计算机通过主板上的PCI接口与可信计算TCM模块上的LPC接口转换电路连接访问可信计算TCM模块;
2)PCI接口电路中扩展一个只读存储器ROM电路;
3)传统计算机在BIOS启动阶段运行PCI接口电路中的扩展ROM内的程序;
4)扩展ROM程序实现信任链的建立。
2.根据权利要求1所述的传统计算机升级为可信计算机的方法,其特征在于,所述传统计算机主板上的PCI接口与可信计算TCM模块上的LPC接口转换电路之间包括PCI目标接口和LPC主机接口。
3.根据权利要求1或2所述的传统计算机升级为可信计算机的方法,其特征在于,所述扩展ROM程序实现信任链建立的步骤为:
1)传统计算机BIOS程序对扩展ROM检测正确后,BIOS程序拷贝扩展ROM程序到运行空间;
2)执行扩展ROM程序,扩展ROM程序完成信任链建立的处理;
3)退出扩展ROM程序,执行BIOS的其他功能。
4.根据权利要求3所述的传统计算机升级为可信计算机的方法,其特征在于,所述BIOS程序对扩展ROM检测方法为:
1)BIOS启动代码,检测PCI设备的配置空间的扩展ROM基址寄存器是否存在,存在则BIOS将为扩展ROM分配一段空闲的地址空间;
2)检测代码的前两个字节是否是AA55;
3)如果扩展ROM有效,则BIOS会检测代码类型,以及厂商代码和设备代码的其他信息;
4)信息都正确后,BIOS会将扩展ROM中正确的代码都拷贝到RAM中,这些代码就可以执行了。
5.根据权利要求3所述的传统计算机升级为可信计算机的方法,其特征在于,所述扩展ROM程序完成信任链建立的处理方法为:
1)启动TCM模块并进行初始化;
2)将BIOS空间代码送给TCM模块进行摘要计算;
3)将摘要计算的结果存放在TCM模块的PCR中;
4)将摘要计算结果和存放在TCM模块内部非易失存储区中的正确摘要值进行比较;
5)比较结果正确则正常启动,否则提示用户出现异常。
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