CN101517587A - 持久安全系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种包括计算机系统(12)的持久安全系统(10)，该计算机系统包括操作系统(OS)(34)、基本输入/输出系统(BIOS)(24)和硬盘驱动器(HDD)(44)，该OS(34)被配置为发起对BIOS(24)的调用，以使BIOS(24)将安全程序(32)的实例写入HDD(44)。

Description

持久安全系统及方法
背景技术
计算机系统有时会对硬盘驱动器(HDD)使用整卷/全盘加密，其中数据以加密格式存入HDD，并且在数据被提供给用户或另一个应用之前必须被解密。但是，由于HDD的加密状态，与从HDD获取数据或向HDD写入数据相关的操作一般必须被延迟，直到密钥或其它类型的解密组件被获取或生成(例如，响应于认证操作)，由此造成HDD可存取性的限制，特别是在计算机系统的引导期间。
附图说明
为了对本发明及其优势的更完整理解，现在将结合附图参考下列描述，在附图中：
图1是示出持久安全系统的实施例的图；
图2是示出持久安全方法的实施例的流程图。
具体实施方式
通过参考附图中的图1和图2，本发明的优选实施例及其优势被最好地理解，相同的附图标记被用于不同图中类似及相应的部分。
图1是示出持久安全系统10的实施例的框图。简要地，系统10的实施例提供了计算机系统中的持久安全组件，该组件被基本输入/输出系统(BIOS)自动载入到加密的硬盘驱动器(HDD)(及/或验证其在加密的HDD上的存在性)，从而HDD所在的计算机系统每次被引导时，安全组件可以从HDD被用于操作系统以用于其执行。于是，即使安全组件已经从HDD上无意或有意地移除/删除，系统10的实施例使BIOS在计算机系统的引导期间自动将安全组件重新载入到HDD，由此对于计算机系统的每个用户会话，都保持安全组件在计算机系统中的存在。
在图1示出的实施例中，系统10包括计算机系统12，该计算机系统具有位于主板20上的嵌入固件16和可信平台模块(TPM)18。计算机系统12可以包括任意类型的计算设备例如，但不限于，台式机、笔记本电脑、个人数字助理及平板电脑。在图1示出的实施例中，嵌入固件16包括BIOS 24(例如，在闪存组件中存储)，在其中存储了引导程序30和资产保护安全程序32。引导程序30和安全程序32包括可以被中央处理器(CPU)40执行的一组指令。在一些实施例中，引导程序32包括在计算机系统12的引导操作期间(例如，响应于电源接通事件，或响应于从休眠、休止或其它类型的降低功耗操作模式中唤醒的事件)执行的一组指令，例如，但不限于，加电自检(POST)程序。
在图1示出的实施例中，资产保护安全程序32包括一组指令，作为资产跟踪和/或报告系统的一部分使用。例如，在一些实施例中，资产保护安全程序32使计算机系统12的操作系统(OS)34能通过通信网络38(例如，因特网或其它类型的有线或无线通信网络)与远程安全服务36联系，以确定对于计算机系统12是否存在安全事件，和/或向安全服务36提供信息以便于对计算机系统12的跟踪和/或恢复。例如，如果向安全服务36报告了计算机系统12丢失或被偷，则对于计算机系统12会存在安全事件。于是，在操作中，响应于计算机系统12连接到通信网络38，资产保护安全程序32被OS 34执行，并被配置为使OS 34与安全服务36通信和/或联系，由此，如果计算机系统12存在安全事件，使得安全服务36能针对计算机系统12采取特殊的一个或多个动作(例如，记录因特网协议(IP)地址和/或其它动作)，以便于对计算机系统12的跟踪和/或恢复。在图1示出的实施例中，持久安全组件包括用于资产跟踪安全的组件(例如，实体的计算机系统12)。但是，应该理解系统10的实施例可以被用于其它类型的安全组件(例如，数据保护、安全证书认证等)。
通常，TPM 18被用来存储并报告系统12的平台42上的特定软件和硬件的测量(完整性度量)值。例如，在一些实施例中，TPM 18被用来测量、存储并报告HDD 44和嵌入固件16的完整性。但是，应该理解TPM18可以被用来存储并报告其它设备和/或硬件的完整性，并被用来安全地存储平台信息和机密，例如口令、密钥和证书。在图1示出的实施例中，系统12还包括一个或更多可执行的应用程序52，可以被OS 34调用和/或以其它方式执行。
在图1示出的实施例中，HDD 44包括处理器54和磁盘存储器56。HDD 44包括加密的HDD 44从而存入磁盘存储器56的数据以加密格式存储。于是，在图1示出的实施例中，HDD 44包括在磁盘存储器56的主引导记录扇区中存储的加密/解密安全程序60，用于加密要写入磁盘存储器56的数据以及解密从磁盘存储器56取回的、要提供给用户或特定应用程序52的数据。例如，加密/解密安全程序60包括可以被处理器54执行的一组指令，用于加密要存入磁盘存储器56的数据和解密从磁盘存储器56取回的数据。在一些实施例中，加密/解密安全程序60还被用来提供HDD 44解密认证，HDD 44解密认证是获取和/或以其它方式生成用于加密和解密与磁盘存储器56关联的数据的密钥所需的。例如，在一些实施例中，加密/解密安全程序60被用来认证和/或以其它方式验证用户或代理提供的安全信息和/或安全证书，以访问和/或生成加密/解密密钥。因此，在一些实施例中，响应于安全证书认证/验证，加密/解密安全程序60使HDD 44与TPM 18联系，以从TPM 18取回和/或以其它方式具有由TPM 18生成的、用于加密要存入HDD 44的数据和解密从HDD 44取回的数据的加密/解密密钥62。但是，应该理解加密/解密密钥62可以由另一组件(例如，由OS 34、特定应用程序52等)生成和/或从其取回。应该理解在一些实施例中，计算机系统12可以被配置为没有TPM 18。
在操作中，资产保护安全程序32的实例被BIOS 24写入和/或以其他方式载入到HDD 44的磁盘存储器56(示为图1中的资产保护安全程序64)。资产保护程序64优选地被OS 34自动执行(即，无需用户动作或启用)，从而资产保护程序64在计算机系统12的后台运行和/或操作(例如，对计算机系统12的用户来说基本是不可见的)。在一些实施例中，载入磁盘存储器56的资产保护安全程序32的实例包括信息的小的标志或核心，其被用来促进在计算机系统12连接到网络38时从安全服务36将更完整的程序下载到磁盘存储器56。但是，应该理解系统10可以被以其他方式配置。例如，在一些实施例中，更完整的程序可以留在其它地方(即，更完整的程序可以留在不同于HDD 44的位置)。此外，应该理解载入到HDD 44的资产保护程序64的实例可以包括标志符、指示符或其它元素，其引起的动作的定向或重定向将由OS 34或计算机系统12上存在的另一应用程序跟踪或处理。
在操作中，BIOS 24被配置为将资产保护安全程序32的实例自动载入到HDD 44的磁盘存储器56，从而OS 34在计算机系统12的引导之后自动调用和/或以其他方式执行HDD 44中存储的资产保护安全程序64的实例。优选地，在计算机系统12的每个引导操作期间，BIOS 24被配置为自动确定资产保护安全程序32的实例是否已经在HDD 44上存储。例如，当计算机系统12被首次引导或此前存储在HDD 44上的资产保护安全程序的实例64可能已被无意或有意地从HDD 44移除或删除时，资产保护安全程序32的实例可能在HDD 44上不存在。于是，BIOS 24被配置为在计算机系统12的每次引导时在资产保护安全程序32的实例不在HDD 44上的情况下，将资产保护安全程序32的实例自动载入到HDD44。因此，在操作中，在计算机系统12的引导期间，BIOS 24与HDD 44联系以确定资产保护安全程序32的实例是否在磁盘存储器56中存在。如果资产保护安全程序32的实例在HDD 44中不存在，BIOS 24使资产保护安全程序32的实例被自动载入和/或存入磁盘存储器56，以便于在那里被OS 34执行。
优选地，BIOS 24在计算机系统12每次引导时，验证HDD 44中资产保护安全程序32的实例的存在性，并在需要时载入资产保护安全程序32的实例到HDD 44中。但是，由于HDD 44是被加密的，在执行引导程序30期间，HDD 44还没有被解密(即，用于获取和/或生成加密/解密密钥62的安全认证操作还没有被OS 34执行，从而HDD 44将不能被BIOS 24访问)。因此。系统10的实施例在引导程序30已经完成并且对计算机系统12的控制已被转移给OS 34之后，使资产保护安全程序32的实例能被BIOS 24载入和/或存入HDD 44。在操作中，在BIOS 24完成引导程序30并且对计算机系统12的控制转移给OS 34之后，并且在OS 34对HDD 44解密之后，OS 34发起对BIOS 24的调用以使BIOS 24能验证HDD 44上资产保护安全程序32的实例的存在性，并在需要时载入资产保护安全程序32的实例到HDD 44中。OS 34被优选地配置为发起和/或发布windows管理工具(WMI)接口信号或对BIOS 24的其它类型的信号调用，以便于HDD 44上的资产保护安全程序32的实例的验证/载入。于是，响应于从OS 34收到调用，BIOS 24与HDD 44联系以确定资产保护安全程序32的实例是否在磁盘存储器56中驻留和/或以其它方式存在(例如，表示为图1中的资产保护安全程序64)。如果资产保护安全程序32的实例在磁盘存储器56中存在，BIOS 24将计算机系统12的控制交还给OS 34。如果资产保护安全程序32的实例在HDD 44中不存在，BIOS 24自动地使资产保护安全程序32的实例载入HDD 44。然后BIOS 24将计算机系统12的控制交还给OS 34，且OS 34执行驻留在HDD 44上的资产保护安全程序32的实例(例如，资产保护安全程序64)。在上面描述的实施例中，OS 34发起对BIOS 24的调用，并且BIOS24验证HDD 44中资产保护安全程序32的实例的存在性。但是，应该理解在一些实施例中，这样的验证可以由OS 34执行，由此，如果HDD 44中的资产保护安全程序32的实例当前在HDD 44中驻留时，减轻对BIOS24的调用的需求。
图2是示出持久安全方法的实施例的流程图。该方法在块200开始，其中BIOS 24使用引导程序30启动计算机系统12的引导顺序。在块202中，BIOS 24基于引导程序30完成其对计算机系统12的引导过程的部分，并将对计算机系统12的控制转移给OS 34。
在块204中，OS 34启动和/或以其它方式执行加密/解密安全程序60，以便于对与HDD 44关联的数据的加密/解密。在判定块206中，做出安全证书是否已被认证和/或以其它方式验证以便获取和/或以其它方式生成加密/解密密钥62的判定。如果安全证书还没有被认证或验证，该方法结束，因为对HDD 44上的任何数据(例如OS 34)的访问将被阻止。如果在判定块206中安全证书被认证或验证了，该方法进入块208，其中，OS 34取回和/或以其它方式获取与加密的HDD 44关联的加密/解密密钥62。在块210中，OS 34发起对BIOS 24的调用。在块211中，BIOS 24调用和/或以其它方式执行资产保护安全程序32的至少一部分，以确定资产保护安全程序32的实例是否在HDD 44中存在。
在判定块212中，做出资产保护安全程序32的实例是否在HDD 44中存在的判定。如果资产保护安全程序32的实例在HDD 44的磁盘存储器56中不存在，该方法进入块214，其中BIOS 24取回资产保护安全程序32的实例以载入和/或以其他方式存入HDD 44。在块216中，BIOS 24使资产保护安全程序32的实例在HDD 44中存储。例如，BIOS 24与OS34联系，以便于资产保护安全程序32的实例通过加密/解密安全程序60、使用加密/解密密钥62以加密格式在HDD 44中存储。在块218中，BIOS 24将计算机系统12的控制交还给OS 34。在块220中，OS 34执行和/或调用在HDD 44中存储的资产保护安全程序64的实例(例如，示为图1中的资产保护安全程序64)。在判定块212中，如果确定资产保护安全程序32的实例在HDD 44中存在，该方法进入块218，其中对计算机系统12的控制被交还给OS 34。
因此，系统10的实施例使得持久安全组件能在HDD上安装，即使HDD被配置为全部加密。系统10的实施例通过在HDD被解密之后(即，在对安全证书验证并且为HDD生成/获取加密/解密密钥之后)，将安全组件从嵌入固件载入到HDD，保持了安全组件在加密的HDD中的存在性，从而可以被操作系统自动执行。

Claims (10)

1.一种持久安全系统(10)，包括：
计算机系统(12)，其包括操作系统(OS)(34)、基本输入/输出系统(BIOS)(24)和硬盘驱动器(HDD)(44)，该OS(34)被配置为发起对BIOS(24)的调用，以使BIOS(24)将安全程序的实例(32)写入HDD(44)。
2.如权利要求1所述的系统(10)，其中，所述HDD(44)包括加密的HDD(44)。
3.如权利要求1所述的系统(10)，其中，所述OS(34)被配置为在HDD(44)解密认证之后发起对BIOS(24)的调用。
4.如权利要求1所述的系统(10)，其中，所述BIOS(24)被配置为确定安全程序的实例(32)是否在HDD(44)中驻留。
5.如权利要求1所述的系统(20)，其中，安全程序的实例(32)在BIOS(24)中驻留。
6.一种持久安全方法，包括：
从操作系统(OS)(34)发起对计算机系统(12)的基本输入/输出系统(BIOS)(24)的调用，以使BIOS(24)将安全程序的实例(32)写入计算机系统(12)的硬盘驱动器(44)。
7.如权利要求6所述的方法，还包括在HDD(44)解密认证之后发起对BIOS(24)的调用。
8.如权利要求6所述的方法，还包括确定安全程序的实例(32)是否在HDD(44)中驻留。
9.如权利要求6所述的方法，还包括从BIOS(24)取回安全程序的实例(32)用于写入HDD(44)。
10.如权利要求6所述的方法，还包括获取密钥(62)用于解密HDD(44)中驻留的数据。
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