基于可信密码模块的通用应用程序接口标准探索
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２２２临 时 密 钥 模 块 ．．
Ｉ 雾
０引言
国际可信计 算 组织 Ｔ Ｇ推 出了可 Ｃ 信平 台模 块 Ｔ Ｍ 的规范 还发 布了软件 Ｐ 栈 规范 】 ，为使 用 Ｔ Ｍ 功能 的应用 程 Ｐ 护机制。将子系统 中需执 行保护 的函数 与无需执行保 护的函数 划分开，将无需 执行保护 的功 能函数 由计算平台主处理 器执 行，文 献 【］ ３ 中这些 支持 函数被 定 义为 Ｔ Ｍ（ Ｃ Ｓ Ｔ Ｍ服务模块 ） 的组 成部 分，
百度文库
成为统一标准应用程序 接 口向应 用软件 开发提供 服务的一种方 法，即同方 Ｔ Ｔ Ｓ
安全服务平台 （ Ｓ ＡＰ ） Ｔ Ｔ Ｉ。
臣曰
［＝＝］ 臣
ｉ
可以使用指定的摘要算法对数据进行摘 要 计 算需 要实 现 接 口 ：１ ）向服务 器 申
请 获 取摘 要算 法数 量 ； ）向服务 器 申 ２
模块 的原 理 及其 向应 用层 提 供 的服 务
接 口有较 深人 的了解。本文在 对可信 密
码支 撑平台应用层 接 口进行 了研究 和实 践的基础上 ，提出了对其进行二次封 装
计 算平台之 上，作为 中间层为操作 系统
内部 的应用程序 提供底层支持。
： … … … … … … … … … … … … … …
提供 以 Ｇ Ｉ Ｕ Ｄ为标 识的任意数据的
加解 密存取机制。需要实现接 口： ）向 １ 服务器 申请加密保存数据 ； ）向服务器 ２
１２Ｔ ． ＣＭ服 务 模 块 可信密码模 块定义了一个具 有存储
保 护和执行保护 的子系统 ，该子系统将
为计 算平 台建立信任根基 ，并且其独立 的计 算 资源将 建 立严 格 受 限 的安 全 保
２ １ ．４ Ｏ ００
１ ｄ ｉ１ ．９ ９ｊｓ ｎ１ ７ －１ ２２ １ ．４０ ９ ｏ： ０３ ６ ／ｉｓ ． １１２ ．０ ００ ．１ ． ６ 多 种 摘 要 算 法 接 口； ）提 供 以 ６ ＧＵ Ｄ为标 识 的任意 数据 的加解 Ｉ
密 存取机制 ；７ ）密 钥的导入 、导
出功 能 。
此类 密 钥，并不 保存 到密钥 数 据库 ，产 生 的临时密钥 在服务 平 台结 束时 自动销毁 需要 实现接
口 ： ）向服务器 申请初 始化 临时 １ 密钥 ； ）向服务器 申请判断临时密钥是 ２
否存在 ； ）向服务器 申请获取临时密钥； ３
４ ）向服务器申请 判断销毁临时密钥。 ２２３公钥密码算法模块 ．．
序提 供了一组标 准的 ＡＰ 接 口。 国家密 ［
码 管理 局 于 ２ ０ ０ ７出台 《可信 计 算密 码 支撑平台功能与接 口规范 》 ， 义了可 】 定 信计 算密码支 撑平 台为应用层提供服 务
的 接 口规 范 。
为用户 提供 公 钥密 码算法 的服务， 用户可 以使 用 提供 的接 口产生密钥 对，
通用应 用程序接 口标准探 索
刘敏 ，李健航 张枚 。 ， ，刘锋 ，郑必可
（． １ 同方股份 有限公 司，北 京， １０ ８ ；２ 清华大 学，北京 ， ００ ５ ．
２２具体实现 ．
２ ． 权机 制模块 ，建立 授权机 制 ．１ ２授
用户在使用 Ｔ Ｔ安全服务 时， Ｓ
必 须 获取 授权 需要 实 现接 口：１ ） 向服务 器申请 获取授权 ；２ ）向服 务器 申请取消授权 。
申请获 取摘 要算 法 摘要大 小 ； ）向服 ４
务 器申请计 算给定数 据的摘要 。
２２５数 字 签 名 与 验 证 模 块 ．．
＜：： Ｘ ！ ） ： ： ： ！
图 １ 系统 的组 织 结构 图
为用户 提 供 数 字 签名 和验 证 的服
为 满 足 上 层 应 用 访 问 Ｔ Ｍ，Ｔ Ｓ ＣＭ
服务 器 申请 初 始化 密钥 对 ；２ ）向服务 器 申请获取公钥 ／ 私钥 ；３ ）向服务器 申 请公 钥 ／ 私钥加解密 ； ）向服务器 申请 ４ 公钥 ／ 私钥加解密。
２２４摘 要算 法模块 ．． 为用户提 供摘要算 法的服 务，用户
… 一
推广可信计 算平台需要对可信密码
下转第 ５ Ｏ页
４～ ７ ｌ
２ １ ．４ ０ ００
表１网迪产品功能列表
析等多种流量的分析功能。
容监控若干 关键技术 Ｕｌ 算机应 用 ０ ３ 计 Ｊ ２ ０ ，
务。需要 实现接 口：１ ）向服务器 申请签 名服务 ；２ ）向服务器 申请验 证服务。
２２６数据加密存储模块 ．．
的需要，Ｔ Ｔ安全服务 平台需要覆 盖以 Ｓ
下 几个 特 性 ：
应用提供平 台认证 、密码学服务和芯片 管理等重要功 能。
１ ）授权机制 （ 在调用 者与安全服务 之 间，引人各 函数调用 的上下文关联 ） ；
请 获取摘要算法 Ｉ Ｄ列表 ； ）向服务器 ３
／————＼ ／ ，— — — — ＼
１ Ｃ 的软件栈及 Ｔ Ｍ 规范 Ｇ Ｔ Ｓ
１１Ｔ ． ＣＧ的软件 栈设计
Ｔ Ｓ在设 计之初就被定位为平台无 Ｓ 关、操作 系统 无关 的，其采用 了分层 的 设计 结 构。Ｔ Ｓ支 持 Ｔ Ｍ 芯片向上层 Ｓ Ｐ
导入、导 出公 钥 ／ 钥，利 用公 钥 ／ 私 私 钥 进行加密 ， 密需要 实现接 口：１ 解 ）向
使 由 Ｔ Ｍ与 Ｔ Ｍ两大部分直接构成可 Ｓ Ｃ
信计算密码支撑平 台。
２Ｔ Ｔ安全 服 务 实 现 方 案 Ｓ
２１ 架设计 ．框
同 方 Ｔ Ｔ安 全 服 务 平 台 工 作 于 Ｓ Ｔ ＣＭ芯片同 Ｔ Ｍ服 务模块 构成的可信 Ｓ
２ ）支 持不 同应用程序之间分别认证 ； ） ３ 支 持 临时 密钥 的分配 与使 用 ；４ ）支持 公 钥密码 算法 ；５ ）支 持 公钥 密码算 法
的 加解密 接 口、数字 签名与 验证 接 口、
申请获取数据。
２２７密 钥 导 入 、 导 出模 块 ＿－
提供 某个或者某些密钥 的导人 、导
Ｉ 雾
０引言
国际可信计 算 组织 Ｔ Ｇ推 出了可 Ｃ 信平 台模 块 Ｔ Ｍ 的规范 还发 布了软件 Ｐ 栈 规范 】 ，为使 用 Ｔ Ｍ 功能 的应用 程 Ｐ 护机制。将子系统 中需执 行保护 的函数 与无需执行保 护的函数 划分开，将无需 执行保护 的功 能函数 由计算平台主处理 器执 行，文 献 【］ ３ 中这些 支持 函数被 定 义为 Ｔ Ｍ（ Ｃ Ｓ Ｔ Ｍ服务模块 ） 的组 成部 分，
百度文库
成为统一标准应用程序 接 口向应 用软件 开发提供 服务的一种方 法，即同方 Ｔ Ｔ Ｓ
安全服务平台 （ Ｓ ＡＰ ） Ｔ Ｔ Ｉ。
臣曰
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可以使用指定的摘要算法对数据进行摘 要 计 算需 要实 现 接 口 ：１ ）向服务 器 申
请 获 取摘 要算 法数 量 ； ）向服务 器 申 ２
模块 的原 理 及其 向应 用层 提 供 的服 务
接 口有较 深人 的了解。本文在 对可信 密
码支 撑平台应用层 接 口进行 了研究 和实 践的基础上 ，提出了对其进行二次封 装
计 算平台之 上，作为 中间层为操作 系统
内部 的应用程序 提供底层支持。
： … … … … … … … … … … … … … …
提供 以 Ｇ Ｉ Ｕ Ｄ为标 识的任意数据的
加解 密存取机制。需要实现接 口： ）向 １ 服务器 申请加密保存数据 ； ）向服务器 ２
１２Ｔ ． ＣＭ服 务 模 块 可信密码模 块定义了一个具 有存储
保 护和执行保护 的子系统 ，该子系统将
为计 算平 台建立信任根基 ，并且其独立 的计 算 资源将 建 立严 格 受 限 的安 全 保
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１ ｄ ｉ１ ．９ ９ｊｓ ｎ１ ７ －１ ２２ １ ．４０ ９ ｏ： ０３ ６ ／ｉｓ ． １１２ ．０ ００ ．１ ． ６ 多 种 摘 要 算 法 接 口； ）提 供 以 ６ ＧＵ Ｄ为标 识 的任意 数据 的加解 Ｉ
密 存取机制 ；７ ）密 钥的导入 、导
出功 能 。
此类 密 钥，并不 保存 到密钥 数 据库 ，产 生 的临时密钥 在服务 平 台结 束时 自动销毁 需要 实现接
口 ： ）向服务器 申请初 始化 临时 １ 密钥 ； ）向服务器 申请判断临时密钥是 ２
否存在 ； ）向服务器 申请获取临时密钥； ３
４ ）向服务器申请 判断销毁临时密钥。 ２２３公钥密码算法模块 ．．
序提 供了一组标 准的 ＡＰ 接 口。 国家密 ［
码 管理 局 于 ２ ０ ０ ７出台 《可信 计 算密 码 支撑平台功能与接 口规范 》 ， 义了可 】 定 信计 算密码支 撑平 台为应用层提供服 务
的 接 口规 范 。
为用户 提供 公 钥密 码算法 的服务， 用户可 以使 用 提供 的接 口产生密钥 对，
通用应 用程序接 口标准探 索
刘敏 ，李健航 张枚 。 ， ，刘锋 ，郑必可
（． １ 同方股份 有限公 司，北 京， １０ ８ ；２ 清华大 学，北京 ， ００ ５ ．
２２具体实现 ．
２ ． 权机 制模块 ，建立 授权机 制 ．１ ２授
用户在使用 Ｔ Ｔ安全服务 时， Ｓ
必 须 获取 授权 需要 实 现接 口：１ ） 向服务 器申请 获取授权 ；２ ）向服 务器 申请取消授权 。
申请获 取摘 要算 法 摘要大 小 ； ）向服 ４
务 器申请计 算给定数 据的摘要 。
２２５数 字 签 名 与 验 证 模 块 ．．
＜：： Ｘ ！ ） ： ： ： ！
图 １ 系统 的组 织 结构 图
为用户 提 供 数 字 签名 和验 证 的服
为 满 足 上 层 应 用 访 问 Ｔ Ｍ，Ｔ Ｓ ＣＭ
服务 器 申请 初 始化 密钥 对 ；２ ）向服务 器 申请获取公钥 ／ 私钥 ；３ ）向服务器 申 请公 钥 ／ 私钥加解密 ； ）向服务器 申请 ４ 公钥 ／ 私钥加解密。
２２４摘 要算 法模块 ．． 为用户提 供摘要算 法的服 务，用户
… 一
推广可信计 算平台需要对可信密码
下转第 ５ Ｏ页
４～ ７ ｌ
２ １ ．４ ０ ００
表１网迪产品功能列表
析等多种流量的分析功能。
容监控若干 关键技术 Ｕｌ 算机应 用 ０ ３ 计 Ｊ ２ ０ ，
务。需要 实现接 口：１ ）向服务器 申请签 名服务 ；２ ）向服务器 申请验 证服务。
２２６数据加密存储模块 ．．
的需要，Ｔ Ｔ安全服务 平台需要覆 盖以 Ｓ
下 几个 特 性 ：
应用提供平 台认证 、密码学服务和芯片 管理等重要功 能。
１ ）授权机制 （ 在调用 者与安全服务 之 间，引人各 函数调用 的上下文关联 ） ；
请 获取摘要算法 Ｉ Ｄ列表 ； ）向服务器 ３
／————＼ ／ ，— — — — ＼
１ Ｃ 的软件栈及 Ｔ Ｍ 规范 Ｇ Ｔ Ｓ
１１Ｔ ． ＣＧ的软件 栈设计
Ｔ Ｓ在设 计之初就被定位为平台无 Ｓ 关、操作 系统 无关 的，其采用 了分层 的 设计 结 构。Ｔ Ｓ支 持 Ｔ Ｍ 芯片向上层 Ｓ Ｐ
导入、导 出公 钥 ／ 钥，利 用公 钥 ／ 私 私 钥 进行加密 ， 密需要 实现接 口：１ 解 ）向
使 由 Ｔ Ｍ与 Ｔ Ｍ两大部分直接构成可 Ｓ Ｃ
信计算密码支撑平 台。
２Ｔ Ｔ安全 服 务 实 现 方 案 Ｓ
２１ 架设计 ．框
同 方 Ｔ Ｔ安 全 服 务 平 台 工 作 于 Ｓ Ｔ ＣＭ芯片同 Ｔ Ｍ服 务模块 构成的可信 Ｓ
２ ）支 持不 同应用程序之间分别认证 ； ） ３ 支 持 临时 密钥 的分配 与使 用 ；４ ）支持 公 钥密码 算法 ；５ ）支 持 公钥 密码算 法
的 加解密 接 口、数字 签名与 验证 接 口、
申请获取数据。
２２７密 钥 导 入 、 导 出模 块 ＿－
提供 某个或者某些密钥 的导人 、导