[发明专利]基于标签的vTPM私密信息保护方法

摘要

本发明公开了一种基于标签的vTPM私密信息保护方法，包括：步骤1、系统部署前的初始化工作；步骤2：为每一个虚拟机的vTPM实例分别建立一个vTPM标签；步骤3：从虚拟机的镜像文件中提取vTPM标签，检查vTPM标签相关内容，判断虚拟机和vTPM的对应关系是否正确，进而决定虚拟机是否启动；步骤4：根据步骤3得到的解密vTPM标签的加密信息字段得到的KEY，进行哈希操作、加密、解密、验证哈希值等，对vTPM私密信息进行机密性保护和完整性验证；步骤5：当虚拟机在动态迁移时，安全迁移vTPM的易失性信息、私密信息以及vTPM标签。本发明利用vTPM标签实时地保护vTPM私密信息的机密性、完整性、虚拟机与vTPM实例关联关系的一致性，建立vTPM和物理可信平台模块之间的关联。

主权项

1.一种基于标签的vTPM私密信息保护方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：系统部署前的初始化工作；在每一台宿主机上建立物理可信平台模块的两个不可迁移密钥RSA_local和RSA_mig，并通过证书颁发机构为RSA_mig密钥生成相应的数字证书；步骤2：为每一个虚拟机的vTPM实例分别建立一个vTPM标签，标签的具体结构为：状态字段、有效期字段、加密信息字段、UUID哈希值字段、QEMU度量值字段、签名算法字段、签名值字段；收集启动虚拟机的进程代码段、虚拟机的UUID，借助于物理可信平台模块的功能填充vTPM标签中的各个字段，最后将vTPM标签存储于虚拟机的QCOW2格式镜像文件的头部扩展中；步骤3：当虚拟机启动时，从虚拟机的镜像文件中提取vTPM标签，检查vTPM标签的完整性和有效期、启动虚拟机的进程的代码段是否和vTPM标签中记录的一致、虚拟机的UUID是否和vTPM标签中记录的一致三项内容，进而判断虚拟机和vTPM的对应关系是否正确，如果正确，利用物理可信平台模块解密vTPM标签的加密信息字段，并正常启动虚拟机，否则终止虚拟机启动；步骤4：当虚拟机正常运行时，QEMU会将vTPM的私密信息实时地同步到vTPM实例文件中，通过截获QEMU对于vTPM实例文件的读写操作，根据步骤3得到的解密vTPM标签的加密信息字段得到的KEY，在写入之前进行哈希操作并加密，读取之后进行解密并验证哈希值，实时地对vTPM私密信息进行机密性保护和完整性验证；步骤5：利用vTPM标签支持不同状态的特性，当虚拟机在动态迁移时，安全迁移vTPM的易失性信息、私密信息以及vTPM标签。