CN102236747A - 一种传统计算机升级为可信计算机的方法 - Google Patents

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

一种传统计算机升级为可信计算机的方法

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插入一块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、仲裁以及系统功能，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，不需要根据不同的系统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表示插入等待周期。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，所以通过插入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，表示不需插入等待。

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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