CN209199102U - 一种基于tcm芯片的审计卡、审计模块以及审计系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于TCM芯片的审计卡、审计模块以及审计系统，属于安全登录、安全审计装置领域，要解决的技术问题为如何提供一种扩展性强、功能多、适用性广的审计卡；其结构包括PCIE板卡以及配置在PCIE板卡上的TCM芯片、PCIE转USB芯片、USB接口、USB控制单元、PCIE接口及电源转换模块。该模块包括基于TCM芯片的审计卡和Ukey。该系统包括基于TCM芯片的审计卡、Ukey和主板。

Description

一种基于TCM芯片的审计卡、审计模块以及审计系统

技术领域

本实用新型涉及安全登录、安全审计装置领域，具体地说是一种基于TCM芯片的审计卡、审计模块以及审计系统。

背景技术

国际信息安全态势越来越严峻，对于计算机从硬件到BIOS、操作系统等的安全要求也越来越高，并且可信也越来越成为不可或缺的安全手段。

如何提供一种扩展性强、功能多、适用性广的审计卡，是需要解决的技术问题。

发明内容

本实用新型的技术任务是针对以上不足，提供基于TCM芯片的审计卡、审计模块以及审计系统，来解决如何提供一种扩展性强、功能多、适用性广的审计卡的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供一种基于TCM芯片的审计卡，包括PCIE板卡以及配置在PCIE板卡上的：

TCM芯片，其扩展有USB接口；

PCIE转USB芯片，通过其扩展USB接口与TCM芯片电连接；

USB接口，其与PCIE转USB芯片电连接，用于插接安全登录认证的Ukey；

USB控制单元，其与TCM芯片电连接并从TCM芯片获取控制信号，并与PCIE转USB芯片电连接；

USB存储芯片，通过其扩展USB接口与USB控制单元电连接；

PCIE接口，其与TCM芯片电连接，并用于外接主板。

电源转换模块，用于提供电源。

本实施方式中，该审计卡可用于实现安全登录、可信算法调用、审计安全存储等功能，该审计卡的USB接口用于插接身份认证的Ukey，通过BIOS读取Ukey认证信息并与存储在TCM芯片中的认证信息进行比对，如果为初次启动或需要更新认证信息，使用管理员用户和超级Ukey登录。

更优的，TCM芯片还扩展有PCIE接口；PCIE板卡上还配置有PCIE Switch芯片，PCIESwitch芯片通过其扩展的PCIE接口与TCM芯片电连接，并与PCIE转USB芯片之间。

优选的，PCIE接口为非标准的PCIE×16接口，用于传输标准PCIEx1信号以及自定义信号，所述自定义信号包括SPI总线和/或GPIO总线接。

优选的，PCIE板卡上还配置有NorFlash芯片和/或SRAM芯片，NorFlash芯片以及SRAM芯片均与TCM芯片电连接。

优选的，所述PCIE板卡为标准半高半长的PCIE板卡。

第二方面，本实用新型实施例提供一种基于TCM芯片的审计模块，包括UKey和如第一方面任一项所述的一种基于TCM芯片的审计卡，Ukey与USB接口电连接。

第三方面，本实用新型实施例提供一种基于TCM芯片的审计系统，包括Ukey、主板和如第一方面任一项所述的一种TCM芯片的审计卡，Ukey与USB接口电连接，主卡通过PCIE接口与TCM芯片电连接。

本实用新型的一种基于TCM芯片的审计卡、审计模块以及审计系统具有以下优点：

1、其与通用平台配合时，该审计卡的USB接口插接Ukey，通过BIOS读取Ukey认证信息并与存储与TCM芯片内的认证信息进行比对，可进行安全登录；

2、该审计卡可灵活配置，并可通过与TCM程序设计、TCM驱动及应用设计、安全BIOS设计以及登录认证等配合，实现主动度量、安全认证、可信计算、审计安全存储等安全功能；

3、该审计卡可应用于多种国产或非国产的处理器平台，具有适用性广的优点。

附图说明

为了更清除地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

附图1为实施例1一种基于TCM芯片的审计卡的结构示意图；

附图2为实施例1一种基于TCM芯片的审计卡改进后的结构示意图；

附图3为实施例2一种基于TCM芯片的审计模块的结构示意图；

附图4为实施例3一种基于TCM芯片的审计模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定，在不冲突的情况下，本实用新型实施例以及实施例中的技术特征可以相互结合。

本实用新型实施例中的属于“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B这三种情况。

本实用新型实施例提供一种基于TCM芯片的审计卡、审计模块以及审计系统，用于解决如何提供一种扩展性强、功能多、适用性广的审计卡的技术问题。

实施例1：

如附图1所示，本实用新型的一种基于TCM芯片的审计卡，包括PCIE板卡以及配置在PCIE板卡上的TCM芯片、PCIE转USB芯片、USB接口、USB控制单元、USB存储芯片、PCIE接口以及电源转换模块。

该PCIE板卡为标准半高半长的PCIE板卡。

TCM芯片扩展有USB接口，且该TCM芯片内开辟有存储区，该存储区内存储有认证信息，用于对插入USB接口内的Ukey内的认证信息进行比对，以实现安全登录；并用于发送控制信号，以对PCIE转USB芯片以及USB控制单元进行控制。

PCIE转USB芯片扩展有PCIE接口和USB接口，通过其扩展的PCIE接口与TCM芯片以及USB控制单元电连接，通过其扩展的USB接口与USB接口电连接。该PCIE转USB芯片用于实现PCIE数据与USB数据的数据格式转换。

USB存储芯片用于存储信息，其扩展有USB接口，并通过其扩展的USB接口与USB控制单元电连接。该存储芯片的设计容量可用于存储系统不低于一年的审计日志。

USB控制单元，主要由USB控制电路组成，该USB控制电路根据控制信号控制对USB存储芯片的读写。

TCM芯片通过其专用控制引脚控制USB控制单元，通过控制USB控制单元放开USB存储芯片的读写权限时，操作系统或固件可以对USB存储芯片进行读写操作，当TCM芯片通过控制USB控制单元关闭USB存储芯片的读写权限时，任何程序不能对USB存储芯片进行读写操作。

USB接口，其与PCIE转USB芯片电连接，用于插接安全登录认证的UKey，UKey认证由BIOS完成，并且BIOS将认证信息存储到TCM的安全存储区内。

PCIE接口，其与TCM芯片电连接，该PCR接口为非标准PCIEx16接口，包括标准PCIEx1信号部分和自定义信号部分，自定义信号部分包括常用SPI总线和GPIO总线等，通过SPI总线和GPIO总线接连接主板，

该审计卡中USB接口以及PCIE接口实现高速数据传输，SPI总线为BIOS读写通路，GPIO实现时序控制和端口控制，端口控制用于实现USB、网口及串口等的硬件级端口控制。

电源转换模块，其外接电源，用于对获取的电源进行电源转换，以适配PCIE板卡上的各个元件。

且，在TCM芯片上电连接有NorFlash芯片以及SRAM芯片。

本实用新型的一种基于TCM芯片的审计卡，与常用的TCM程序设计、TCM驱动及应用软件设计、安全BIOS设计、BIOS登录认证配合，如果为通用平台，可实现安全登录、可信算法调用、审计安全存储等功能。具体地：

其USB接口插接用于身份认证的Ukey，BIOS读取UKey认证信息并与存储在TCM中的认证信息进行比对，若为第一次启动或者需要更新认证信息时，需要使用管理员用户和超级UKey登录；

登录后进入操作系统，操作系统通过驱动和应用软件可以调用TCM算法，对系统操作进行校验，并可以建立软件白名单，对软件安装、卸载等操作进行监控；

还可以实现审计日志安全存储功能，以审计员身份登录时，通过TCM授权可以看到安全存储区，并可以查看审计日志，以其他身份登录时，TCM不授权，审计日志也无法查看。

如果为定制平台，该审计卡还可以实现主动度量功能，开机后，BIOS总线控制权由TCM芯片掌握，此时CPU不工作，根据CPU的特性可使其处于复位或者未上电状态，TCM芯片读取BIOS并进行度量，TCM芯片内部集成了多种算法引擎，可以快速实现度量，度量通过则继续启动，不通过时则对BIOS进行安全恢复。

如附图2所示，作为本实施例的进一步改进，为了提高接口配置的灵活性，该TCM芯片还扩展有PCIE接口；PCIE板卡上还配置有PCIE Switch芯片，PCIE Switch芯片通过其扩展的PCIE接口与TCM芯片电连接，并与PCIE转USB芯片电连接。通过PCIE Switch芯片进行冗余设计，既可以支持USB接口的TCM芯片，又可以支持PCIE接口的TCM芯片。

当使用PCIE接口的TCM芯片时，PCIE Switch芯片通过其扩展PCIE接口与TCM芯片电连接，同时，该PCIE Switch芯片与PCIE转USB芯片电连接。

实施例2：

如附图3所示，本实用新型的一种基于TCM芯片的审计模块，包括UKey和实施例1公开的一种基于TCM芯片的审计卡，Ukey与USB接口电连接。

该实施例公开的审计模块，通过审计卡中的PCIE接口与主板电连接，与常用的TCM程序设计、TCM驱动及应用软件设计、安全BIOS设计、BIOS登录认证配合，如果为通用平台，可实现安全登录、可信算法调用、审计安全存储等功能。具体地：

其USB接口插接用于身份认证的Ukey，BIOS读取UKey认证信息并与存储在TCM中的认证信息进行比对，若为第一次启动或者需要更新认证信息时，需要使用管理员用户和超级UKey登录；

登录后进入操作系统，操作系统通过驱动和应用软件可以调用TCM算法，对系统操作进行校验，并可以建立软件白名单，对软件安装、卸载等操作进行监控；

还可以实现审计日志安全存储功能，以审计员身份登录时，通过TCM授权可以看到安全存储区，并可以查看审计日志，以其他身份登录时，TCM不授权，审计日志也无法查看。

如果为定制平台，该审计卡还可以实现主动度量功能，开机后，BIOS总线控制权由TCM芯片掌握，此时CPU不工作，根据CPU的特性可使其处于复位或者未上电状态，TCM芯片读取BIOS并进行度量，TCM芯片内部集成了多种算法引擎，可以快速实现度量，度量通过则继续启动，不通过时则对BIOS进行安全恢复。

实施例3：

如附图4所示，本实用新型的一种基于TCM芯片的审计系统，包括Ukey、主板和实施例1公开的一种TCM芯片的审计卡，Ukey与USB接口电连接，主卡通过PCIE接口与TCM芯片电连接。

该审计系统与常用的TCM程序设计、TCM驱动及应用软件设计、安全BIOS设计、BIOS登录认证配合，如果为通用平台，可实现安全登录、可信算法调用、审计安全存储等功能。具体地：

其USB接口插接用于身份认证的Ukey，BIOS读取UKey认证信息并与存储在TCM中的认证信息进行比对，若为第一次启动或者需要更新认证信息时，需要使用管理员用户和超级UKey登录；

登录后进入操作系统，操作系统通过驱动和应用软件可以调用TCM算法，对系统操作进行校验，并可以建立软件白名单，对软件安装、卸载等操作进行监控；

还可以实现审计日志安全存储功能，以审计员身份登录时，通过TCM授权可以看到安全存储区，并可以查看审计日志，以其他身份登录时，TCM不授权，审计日志也无法查看。

如果为定制平台，该审计卡还可以实现主动度量功能，开机后，BIOS总线控制权由TCM芯片掌握，此时CPU不工作，根据CPU的特性可使其处于复位或者未上电状态，TCM芯片读取BIOS并进行度量，TCM芯片内部集成了多种算法引擎，可以快速实现度量，度量通过则继续启动，不通过时则对BIOS进行安全恢复。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (7)

1.一种基于TCM芯片的审计卡，其特征在于包括PCIE板卡以及配置在PCIE板卡上的：

TCM芯片，其扩展有USB接口；

PCIE转USB芯片，通过其扩展USB接口与TCM芯片电连接；

USB接口，其与PCIE转USB芯片电连接，用于插接安全登录认证的Ukey；

USB控制单元，其与TCM芯片电连接并从TCM芯片获取控制信号，并与PCIE转USB芯片电连接；

USB存储芯片，通过其扩展USB接口与USB控制单元电连接；

PCIE接口，其与TCM芯片电连接，并用于外接主板；

电源转换模块，用于提供电源。

2.根据权利要求1所述的一种基于TCM芯片的审计卡，其特征在于TCM芯片还扩展有PCIE接口；

PCIE板卡上还配置有PCIE Switch芯片，PCIE Switch芯片通过其扩展的PCIE接口与TCM芯片电连接，并与PCIE转USB芯片之间。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于TCM芯片的审计卡，其特征在于PCIE接口为非标准的PCIE×16接口，用于传输标准PCIEx1信号以及自定义信号，所述自定义信号包括SPI总线和/或GPIO总线接。

4.根据权利要求1或2所述的一种基于TCM芯片的审计卡，其特征在于PCIE板卡上还配置有NorFlash芯片和/或SRAM芯片，NorFlash芯片以及SRAM芯片均与TCM芯片电连接。

5.根据权利要求1或2所述的一种基于TCM芯片的审计卡，其特征在于所述PCIE板卡为标准半高半长的PCIE板卡。

6.一种基于TCM芯片的审计模块，其特征在于包括UKey和如权利要求1-5任一项所述的一种基于TCM芯片的审计卡，Ukey与USB接口电连接。

7.一种基于TCM芯片的审计系统，其特征在于包括Ukey、主板和如权利要求1-5任一项所述的一种TCM芯片的审计卡，Ukey与USB接口电连接，主卡通过总线接口与TCM芯片电连接。