信息家电安全的研究

论文摘要

随着嵌入式系统的应用越来越广泛，尤其是与Internet的结合，其作为信息和资源结点的功能越来越明显。以往，系统设计师们仅仅把其安全性当作附加的特性设计到系统中，如加密算法、安全协议等。现在，把它作为一个在设计过程中需要与成本、功能和性能综合考虑的新的方面，显得越来越重要了。信息家电作为嵌入式系统的一个分支，其不仅继承了嵌入式系统的一些通用特性，而且具有自己的特点，由其组建的数字化家庭的安全性迫切需要一套安全机制来加以保证。信息家电的标准还未制定，已经出现的各类标准缺乏兼容性，安全作为其中的一个研究内容更是没有得到统一。本文的研究就是在这种背景下进行的，力图使研究的标准与具体的产品分离，以达到更大的兼容性，从研究信息家电体系结构的基础上，提出一个通用可行的信息家电安全机制。本文首先讨论了信息家电的特点和嵌入式安全，将面向对象的思想弓}入信息家电体系结构的研究，以IAIDL为基础，从信息家电的工作流程出发讨论了信息家电体系结构，包括信息家电内部逻辑结构、家庭网关逻辑结构和信息家电远程遥控器逻辑结构，并以SX52单片机为基础，利用外围硬件电路扩展和虚拟外围及网络协议软件虚拟模块，分别采用B／S方式和C／S方式成功地搭建了模拟信息家电的平台。然后从三个不同的层面讨论了信息家电安全，分别研究了信息家电的身份认证、访问控制和审计跟踪。在比较分析各种身份认证机制和访问控制模型的基础上，结合信息家电的特点，设计了带权限信息的X．509证书，给出了信息家电的身份认证流程，并以CORBA中的安全机制和基于对象的控制模型为基础，提出了适用于信息家电的身份认证机制和访问控制模型。最后给出了信息家电审计跟踪的主要内容。本文将面向对象的思想引入信息家电体系结构的研究，搭建了研究信息家电的基础实验平台，提出了适用于信息家电的安全机制，对信息家电的进一步研究具有重要意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 信息家电
• 1.1.1 信息家电概述
• 1.1.2 信息家电的特点
• 1.1.3 信息家电的现状
• 1.1.4 信息家电的未来
• 1.2 信息家电与嵌入式系统
• 1.2.1 嵌入式系统概述
• 1.2.2 嵌入式系统的特点
• 1.2.3 嵌入式系统发展趋势
• 1.2.4 信息家电与嵌入式系统
• 1.3 嵌入式系统安全与信息家电安全
• 1.3.1 嵌入式系统安全
• 1.3.1.1 嵌入式系统安全特点
• 1.3.1.2 嵌入式硬件安全
• 1.3.1.3 嵌入式软件安全
• 1.3.1.4 嵌入式网络安全
• 1.3.2 嵌入式系统安全与信息家电安全
• 1.4 本文的研究内容
• 第二章 基于面向对象的信息家电体系结构
• 2.1 面向对象体系
• 2.1.1 面向对象的概念
• 2.1.2 面向对象方法
• 2.1.3 信息家电的对象
• 2.1.4 信息家电的描述
• 2.2 面向对象的信息家电体系结构
• 2.2.1 信息家电的工作流程
• 2.2.2 信息家电内部逻辑结构
• 2.2.3 家庭网关逻辑结构
• 2.2.4 信息家电远程遥控器逻辑结构
• 2.3 本章小结
• 第三章 信息家电基础实验平台的搭建
• 3.1 硬件选型
• 3.2 模拟系统的设计与实现
• 3.2.1 B/S方式
• 3.2.1.1 添加外围硬件电路
• 3.2.1.2 软件的设计与实现
• 3.2.2 C/S方式
• 3.2.2.1 添加外围硬件电路
• 3.2.2.2 软件的设计与实现
• 3.3 本章小结
• 第四章 信息家电安全
• 4.1 信息家电安全
• 4.1.1 DRM
• 4.1.2 家庭设备安全
• 4.1.3 家庭网络安全机制
• 4.2 常用安全机制分析
• 4.2.1 身份认证
• 4.2.1.1 身份认证方式
• 4.2.1.2 常用身份认证机制
• 4.2.2 访问控制模型
• 4.2.2.1 访问控制功能
• 4.2.2.2 访问控制模型的发展
• 4.2.2.3 访问控制模型的比较
• 4.2.3 审计跟踪
• 4.3 信息家电安全机制
• 4.3.1 信息家电的身份认证
• 4.3.1.1 X.509数字证书
• 4.3.1.2 信息家电的身份认证流程
• 4.3.2 基于对象的信息家电访问控制模型
• 4.3.2.1 信息家电访问控制模型的建立
• 4.3.2.2 信息家电访问控制策略的实现
• 4.3.3 信息家电的审计跟踪
• 4.4 本章小结
• 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 附录一 攻读硕士期间发表的学术论文