基于嵌入式ARM平臺的可信計算軟件棧的設計與實(shí)現

交叉編譯OpenSSL

本文所使用的OpenSSL具體版本為1.0.0，在交叉編譯之前需要進(jìn)行如下操作：

（1）配置：在對OpenSSL1.0.0進(jìn)行配置時(shí)需要指定其安裝路徑，在后面配置TSS時(shí)需要調用OpenSSL安裝路徑里的庫文件，并且需要指定交叉編譯工具，具體命令如下：

$/config--prefix=/usr/local/openssl os/compiler:arm-linux-gcc

其中--prefix=/usr/local/openssl指定安裝的路徑，

os/compiler:arm-linux-gcc指定編譯器arm-linux-gcc；

（2）修改Makefile，里面對應的部分需要修改為:

CC=arm-linux-gcc

EX_LIBS=-ldl

AR=arm-linux-ar $(ARFLAGS) r

RANLIB=arm-linux-ranlib

交叉編譯TSS

本文所使用的可信計算軟件棧為trousers0.3.3.2，在交叉編譯之前需要進(jìn)行如下操作：

（1）執行bootstrap.sh腳本，具體命令如下：

[root@happy trousers-0.3.3.2]#sh bootstrap.sh

（2）對軟件包進(jìn)行配置，命令如下：

[root@happy trousers-0.3.3.2]# /configure

--host=arm-linux --with-openssl=/usr/local/openssl --prefix=/usr/tss

其中--host=arm-linux指定目標平臺為ARM，并使用交叉編譯工具；--with-openssl=/usr/local/openssl指定OpenSSL所在的位置，交叉編譯的時(shí)候需要用到其中的libcrypto庫文件；--prefix=/usr/tss指定安裝位置。

包含TSS的文件系統制作

文件系統在宿主機上的目錄為~/rootfs，將交叉編譯安裝好的TSS（在宿主機上的位置為/usr/tss）拷貝到~/rootfs/usr下，將TSS安裝后生成的庫文件拷貝到~/rootfs的lib目錄下。

然后使用文件系統制作工具mkcramfs1.0，將目錄rootfs制作成鏡像文件，通過(guò)串口工具minicom下載到ARM開(kāi)發(fā)板。

如果TSS啟動(dòng)成功，則會(huì )出現如下提示：TCSD trousers 0.3.3.2:TCSD up and running。

注意事項

在制作文件系統時(shí)，~/rootfs/etc中需要添加關(guān)于TSS的group、passwd文件，hosts里面應該包含localhost。否則，制作成文件系統燒寫(xiě)進(jìn)開(kāi)發(fā)板之后，當輸入#./usr/tss/sbin/tcsd-f啟動(dòng)TSS時(shí)，會(huì )報錯。

將不希望用戶(hù)修改的文件都放在只讀的cramfs分區下，修改初始化腳本liunxrc，將TSS所在的目錄掛載為yaffs格式。另外下文中將要用到的/tmp目錄也要掛載為yaffs格式，保證可讀可寫(xiě)。

應用程序編寫(xiě)

在完成了TSS在ARM平臺的移植之后，可以使用TSS所提供的API編寫(xiě)應用程序與TPM進(jìn)行交互。下面主要介紹一下獲取屬主身份、創(chuàng )建密鑰、對文件進(jìn)行加密和解密。

屬主身份獲取

首次使用TPM時(shí)，需要先獲取屬主身份，主要用到函數Tspi_TPM_TakeOwnership()，示例代碼如下：

TSS_RESULT rc=Tspi_TPM_TakeOwnership(a_hTpm, a_hSrk, NULL_HKEY);

if(rc!=TSS_SUCCESS)

{

fprintf(stderr,"Tspi_TPM_TakeOwnership:%s ", Trspi_Error_String(rc));

goto out_close;

}

printf("result is %d ",result);

return result;

如果獲取成功則返回值為0，如圖4所示：

圖4 屬主身份獲取

密鑰創(chuàng )建

對文件進(jìn)行加密時(shí)需要使用密鑰，這可以使用函數Tspi_Key_CreateKey()來(lái)創(chuàng )建，示例代碼如下：

TSS_RESULT result = Tspi_Key_CreateKey(hKey,hSrk,NULL_HOBJECT);

if(result!=TSS_SUCCESS)

{

fprintf(stderr,"Tspi_Key_CreateKey: %s ", Trspi_Error_String(rc));

goto out_close;

}

printf("create key success! ");