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可信计算平台动态测试系统的设计与实现

作　者: 姚伟平
导　师: 王震宇
学　校: 解放军信息工程大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: 可信计算平台 可信平台模块 可信软件栈 测试用例生成 动态测试 代码覆盖率 路径覆盖率
分类号: TP311.53
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 41次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


可信计算软件栈(TCG Software Stack,TSS)和可信平台模块(Trusted Platform Module,TPM)作为可信计算技术中的软硬件核心,构成了可信计算平台的信任基础,能够有效提高信息系统的安全性。随着可信计算的发展,越来越多的厂商声称推出了符合规范的可信计算平台产品。鉴于可信计算平台的重要性,构建其测试系统成为亟待解决的问题。通过对现有可信计算平台组件测试方法的研究,课题提出以TSS作为测试入口,对TSS、TPM和信任链进行综合测试的方法,设计并实现了可信计算平台动态测试系统。系统主要由测试用例生成子系统、测试用例注入子系统和测试结果监测子系统三部分组成。本文的主要工作包括以下四点:1.研究测试用例通用描述方法,根据规范和静态分析结果,生成参数的初始约束,根据数据生成规则得到初始测试用例集。2.提出了基于分支轨迹存储的代码轨迹跟踪方法,实现对代码轨迹的跟踪。结合静态分析结果,完成动态轨迹数据的提取,实现轨迹数据的可视化和二进制代码覆盖率分析。提出了基于数据权重的污点属性标记方法,进一步细化指令和输入数据之间的关系。3.提出了基于二分回溯查找的测试用例序列快速定界算法,能快速重现由测试用例序列触发的异常,并能精确定位触发异常的测试用例或测试用例子序列。4.针对现有可信计算相关测试方案的不足,提出了对TSS、信任链和TPM进行综合测试的方案,给出了可信机制测试系统的总体框架设计,实现了一个测试系统原型。最后对两种可信计算平台展开了动态测试,发现了部分TSS功能实现与规范不一致性。另外还针对常用软件和自编程序进行了代码覆盖率测试。通过分析测试结果,证明该系统能够有效地发现可信计算平台组件中存在的功能差异。

全文目录


表目录  6-7
图目录  7-9
摘要  9-10
ABSTRACT  10-11
第一章 绪论  11-18
  1.1 课题的研究背景  11-12
  1.2 课题的研究意义  12-13
  1.3 国内外研究现状  13-16
    1.3.1 动态测试研究现状  13-15
    1.3.2 可信计算评测相关研究现状  15-16
  1.4 课题的研究内容  16-17
  1.5 论文的结构安排  17-18
第二章 相关理论与技术  18-27
  2.1 可信计算平台特征  18-24
    2.1.1 TPM 关键技术  18-20
    2.1.2 TSS 关键技术  20-24
  2.2 动态测试技术  24-27
    2.2.1 传统动态测试方法  24-25
    2.2.2 Fuzz 测试方法  25-26
    2.2.3 符号化执行方法  26-27
第三章 可信计算平台测试关键技术  27-48
  3.1 概述  27-28
  3.2 测试用例自动生成方法  28-37
    3.2.1 测试用例描述方法  28-33
    3.2.2 测试用例初始生成  33-35
    3.2.3 动态污点传播输入依赖分析  35-37
  3.3 测试用例注入方法  37-39
    3.3.1 基于API 的数据注入方法  38
    3.3.2 基于Web 服务的数据注入方法  38
    3.3.3 环境变量注入方法  38-39
  3.4 测试结果的监测与反馈  39-47
    3.4.1 基于分支轨迹存储机制的动态代码跟踪  39-42
    3.4.2 动静结合二进制代码覆盖率评估  42-43
    3.4.3 错误和异常检测  43-45
    3.4.4 基于二分回溯查找的异常序列快速定界算法  45-47
  3.5 本章小结  47-48
第四章 测试系统的设计与实现  48-55
  4.1 原型系统设计原则  48
  4.2 原型系统框架  48-49
  4.3 测试用例生成和注入模块  49-50
  4.4 二进制代码监测引擎  50-51
  4.5 代码覆盖率和轨迹可视化模块  51-54
  4.6 小结  54-55
第五章 测试与分析  55-64
  5.1 测试对象  55-57
    5.1.1 Windows 系统下的可信计算平台  55-56
    5.1.2 Linux 系统下的可信计算平台  56-57
    5.1.3 其他测试对象  57
  5.2 测试内容  57-61
  5.3 测试结果  61-64
    5.3.1 可信平台测试结果分析  61-62
    5.3.2 代码覆盖率分析  62
    5.3.3 执行轨迹可视化测试  62-64
结束语  64-66
参考文献  66-69
作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作  69-70
致谢  70

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 软件工程 > 软件维护
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