TPM 2.0原理及应用指南 新安全时代的可信平台模块 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 威尔·亚瑟（Will Arthur）大卫·查林纳（David Challener） 著，王鹃 译

图书标签:

• TPM 2
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• 可信平台模块
• 安全芯片
• 信息安全
• 硬件安全
• 可信计算
• 安全启动
• 身份认证
• 加密技术
• 新安全时代
• 技术指南

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111582014

版次：1

商品编码：12205781

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 网络空间安全技术丛书

开本：16开

出版时间：2017-10-01

用纸：胶版纸

页数：280

内容简介

本书内容涵盖了TPM2.0新特性以及如何使用TPM2.0构建安全解决方案。书中既介绍了TPM2.0及其设计原理，又介绍了TPM2.0的基本功能、可信软件栈TSS2.0以及如何编写代码通过TSS调用这些功能，同时还提供了相关范例，并讨论了利用TPM2.0在新安全时代解决实际问题的技术方案。

目录

序
译者序
关于作者
技术评审人
前言
第1章TPM的历史 1
1.1为什么是TPM 1
1.2 TPM规范：从l.lb到1.2的
发展史 2
1.3从TPM l.2发展而来的TPM 2.0 3
1.4 TPM 2.0规范的发展历史 4
1.5小结 5
第2章基础安全概念 6
2.1密码攻击 7
2.1.1穷举攻击 7
2.1.2针对算法本身的攻击 8
2.2安全相关定义 9
2.3密码大家族 一10
2.3.1安全哈希（或摘要） 10
2.3.2哈希扩展 11
2.3.3 HMAC：消息认证码 12
2.3.4 KDF:密钥派生函数 12
2.3.5认证或授权票据 l3
2.3.6对称密钥 13
2.3.7 nonce -15
2.3.8非对称密钥 15
2.4公钥认证 17
2.5小结 l8
第3章TPM 2.0快速教程 l9
3.1 TPM l.2的使用场景 20
3.1.1身份识别 20
3.1.2加密 21
3.1.3密钥存储 21
3 .1.4随机数生成器 22
3.1.5 NVRAM存储 22
3.1.6平台配置寄存器 23
3.1.7隐私启用 23
3.2 TPM 2.0额外功能的使用场景 24
3.2.1算法灵活性（，IPM 2.0新功能） 24
3.2.2增强授权（TPM 2.0新功能） 26
3.2.3 密钥快速加载(TPM 2.0
新功能) 28
3.2.4非脆性PCR( TPM 2.0
新功能) 28
3.2.5灵活管理（TPM 2.0新功能） 29
第4章使用TPM的现有应用程序31
第5章规范指南41
第6章执行环境56
?第7章TPM软件栈61
第8章TPM实体78
第9章hierarchy85
第10章密钥97
第11章非易失性索引131
第12章平台配置寄存器124
第13章授权与会话133
第14章扩展授权策略173
第15章密钥管理198
第16章TPM命令审计208
第17章解密和加密会话214
第18章上下文管理228
第19章启动、关机和配置237
第20章调试246
第21章利用TPM2.0解决复杂问题255
第22章基于TPM2.0的平台安全技术262
附录A 276
附录B277

《密码学原理与实践：数字信任的基石》 在信息爆炸、网络无处不在的时代，数字世界的安全与信任正面临前所未有的挑战。从个人隐私到企业机密，再到国家关键基础设施，保护数据完整性、保密性和可用性已成为一项至关重要的任务。本书《密码学原理与实践：数字信任的基石》正是为了应对这一时代需求而生，深入浅出地剖析了支撑现代数字信任体系的密码学核心概念、算法原理及其在现实世界中的广泛应用。 本书并非直接探讨 TPM 2.0 这一具体硬件技术，而是将读者带回到密码学这一更基础、更宏观的领域。它将详细阐述密码学的发展历程，从古老的凯撒密码到现代的非对称加密，勾勒出密码技术如何一步步演进，以应对日益增长的安全威胁。我们不仅会了解历史的脉络，更会深入理解每一代密码技术诞生的原因及其所解决的关键问题。 第一部分：密码学的基石——理论与算法 在本书的第一部分，我们将深入探讨密码学的基本原理和核心算法。这部分内容将为理解后续更复杂的安全机制打下坚实的基础。 对称加密：速度与效率的保证 我们将详细介绍对称加密算法，例如著名的DES（数据加密标准）及其后继者AES（高级加密标准）。读者将理解对称加密的工作原理：使用同一密钥进行加密和解密。我们将深入分析这些算法的结构，如分组密码、流密码，以及它们如何在实际应用中实现高效的数据加密。此外，还会讨论密钥管理在对称加密中的关键作用，以及如何安全地生成、分发和存储对称密钥，这是保证对称加密安全性的重中之重。 非对称加密：公钥体制的革命 非对称加密，也称为公钥加密，是现代密码学中最具革命性的发明之一。本书将详尽解析RSA、ECC（椭圆曲线密码学）等非对称加密算法的数学原理。我们将重点介绍公钥和私钥的概念，以及它们如何协同工作来实现数据加密、数字签名等功能。读者将理解非对称加密在数字证书、安全套接字层（SSL/TLS）等应用中的核心地位，以及它如何解决对称加密中密钥分发难题。 散列函数：数据完整性的守护者 散列函数（或称哈希函数）是确保数据完整性的关键工具。本书将深入剖析SHA-256、SHA-3等主流散列函数的构造原理。我们将解释散列函数的特性，如单向性、抗碰撞性，并阐述它们如何在文件校验、密码存储、区块链技术等领域发挥作用。理解散列函数，就掌握了如何高效地检测数据是否被篡改。 数字签名：身份认证与不可否认性 数字签名是现实世界中手写签名的数字等价物，它赋予了数字信息以身份认证和不可否认性。本书将详细阐述数字签名是如何基于非对称加密技术实现的。我们将分解签名生成和验证的流程，并解释其在法律合同、软件分发、交易确认等场景下的重要性。读者将理解数字签名如何确保消息的发送者是其声称的身份，并且无法否认其签署行为。 密钥交换协议：安全的通信通道 在进行加密通信时，如何安全地交换加密密钥是首要问题。本书将深入探讨Diffie-Hellman密钥交换协议等经典的密钥交换机制。我们将揭示这些协议如何在不安全的信道上，通过数学计算生成共享密钥，从而为后续的对称加密通信奠定安全基础。 第二部分：密码学在现实世界中的应用 掌握了密码学的基本原理后，本书的第二部分将重点关注这些理论如何在实际应用中落地，构建起坚固的数字信任壁垒。 公钥基础设施（PKI）：信任的链条 公钥基础设施是实现大规模数字身份认证和安全通信的复杂系统。本书将详细介绍PKI的组成部分，包括证书颁发机构（CA）、注册机构（RA）、证书撤销列表（CRL）以及数字证书的格式和生命周期。读者将理解CA如何作为可信第三方，对公钥进行验证和签名，从而构建起一个由根证书向外延伸的信任链。我们将探讨PKI在SSL/TLS、数字签名证书、电子邮件加密等方面的应用。 安全通信协议：守护网络流量 互联网上的每一次安全通信，无论是浏览网页、发送邮件还是在线支付，都离不开安全通信协议的保驾护航。本书将深入剖析SSL/TLS协议的握手过程、加密机制以及身份验证方式。读者将了解HTTPS如何通过TLS加密来保护网络数据不被窃听和篡改。此外，还会讨论IPsec等其他重要的安全通信协议，它们在保护网络层通信方面的作用。 数据加密与存储安全：保护信息资产 在数据日益增长的今天，如何对敏感数据进行加密存储，以防止未经授权的访问和泄露，显得尤为重要。本书将探讨各种数据加密技术在存储领域的应用，包括全盘加密、文件加密以及数据库加密。我们将分析不同加密方案的优缺点，以及它们如何与硬件安全模块（尽管本书不直接介绍TPM，但会提及硬件安全模块的概念）协同工作，提升数据的安全性。 身份认证与访问控制：谁能进入，谁不能 密码学在身份认证和访问控制领域扮演着核心角色。本书将介绍基于密码学的身份认证机制，如口令加密存储、多因素认证（MFA）以及生物特征识别与密码学的结合。我们将阐述如何利用数字签名和公钥证书来验证用户身份，并讨论基于角色的访问控制（RBAC）模型如何与密码学技术相结合，实现精细化的权限管理。 新兴安全技术中的密码学：区块链与加密货币 区块链技术以其去中心化、不可篡改的特性，彻底改变了我们对数据记录和信任的认知。本书将深入剖析区块链技术的核心密码学原理，包括散列函数在构建链式结构中的作用、公钥加密在加密货币交易中的应用，以及工作量证明（PoW）和权益证明（PoS）等共识机制背后的密码学基础。读者将理解加密货币如何利用密码学来实现安全的交易和价值存储。 密码学在物联网（IoT）和嵌入式系统中的挑战与机遇 随着物联网设备的普及，嵌入式系统的安全性问题日益凸显。本书将探讨在资源受限的物联网环境中应用密码学所面临的挑战，例如计算能力、存储空间和功耗限制。同时，我们将介绍轻量级密码算法、硬件加速以及安全启动等技术，以及它们如何为物联网设备提供基本的安全保障。 结语 《密码学原理与实践：数字信任的基石》旨在为读者构建一个清晰、全面、深入的密码学知识体系。本书不局限于某一特定技术，而是着眼于支撑整个数字信任体系的底层理论和关键技术。通过对这些基础原理的深入理解，读者将能够更深刻地认识到信息安全的重要性，并为理解和评估各种安全技术（包括但不限于 TPM 2.0）打下坚实的基础。在数字世界日益复杂和互联互通的今天，掌握密码学，就是掌握构建和维护数字信任的金钥匙，为个人、组织乃至整个社会的数字安全保驾护航。本书期望成为读者在探索数字信任领域的可靠向导。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是让人大开眼界，我原本对TPM 2.0的理解还停留在非常基础的层面，觉得它不过是主板上一个小小的芯片，负责一些简单的加密和安全启动功能。然而，读完这本书后，我才真正领悟到它在现代信息安全架构中扮演的核心角色。作者以一种非常系统和深入的方式，层层剥开了TPM 2.0的复杂机制，从底层的物理实现到上层应用的安全策略，无不展现出作者深厚的专业功底。特别值得称赞的是，书中对“信任根”（Root of Trust）概念的阐述，以及TPM如何构建这个信任链条的详细描述，让我对计算机系统启动过程中的安全隐患有了全新的认识。它不仅仅是罗列技术规范，而是将枯燥的规范融入到实际应用场景中，比如安全启动、远程认证等，使得抽象的概念变得具体可感。这本书的结构非常合理，从理论基础到实际部署，每一步都衔接得非常自然，对于希望深入理解平台安全，尤其是在物联网和云计算时代如何保障数据和系统完整性的工程师或研究人员来说，无疑是一本不可多得的参考宝典。我尤其欣赏它没有回避技术细节的复杂性，而是选择用清晰的逻辑和丰富的图示来引导读者穿越这些技术迷宫。

评分☆☆☆☆☆

说实话，一开始我抱着试一试的心态拿起了这本《新安全时代的可信平台模块》，因为它书名里带有“指南”二字，我担心内容会过于偏向操作手册，缺乏理论深度。幸运的是，我的顾虑完全是多余的。这本书的理论深度令人印象深刻，它并没有停留在简单的API调用层面，而是深入到了密码学原语在TPM中的具体实现方式，以及不同安全域之间的隔离机制。尤其是在讨论平台完整性测量（PCRs）的那几章，作者旁征博引，将不同的安全标准和行业最佳实践巧妙地融合在一起，形成了一个连贯且全面的安全视图。我发现它不仅仅是讲解TPM 2.0本身，更像是一本关于“可信计算哲学”的入门书。它引导读者思考，在一个日益复杂的软件堆栈中，我们如何才能真正确信底层的硬件没有被篡改？这种宏观的视角让这本书的价值超越了单纯的技术手册，更像是一份面向未来安全架构的蓝图。读完之后，我对很多看似微不足道的安全启动步骤背后的深层意义有了醍醐灌顶的感觉，极大地提升了我对整体系统安全态势的判断能力。

评分☆☆☆☆☆

对于我这种偏向应用层开发的人来说，技术规范书往往晦涩难懂，但这本书在“应用”部分的讲解方式非常接地气。它没有仅仅停留在解释TPM能做什么，而是花了大量篇幅讨论在实际的业务场景中，如何利用TPM的各种功能（比如持久化存储、密钥封装等）来解决特定的安全难题。例如，书中关于密钥生命周期管理的讨论，清晰地指出了利用TPM实现硬件绑定密钥的优势和潜在的陷阱。作者对于如何将TPM的能力集成到现有的企业安全框架中，提供了一套循序渐进的思考路径，而不是生硬地要求读者全部推翻现有架构。我特别喜欢作者在论述中体现出的那种务实精神，即安全不应是阻碍业务的绊脚石，而应是赋能业务的基石。通过书中的案例分析，我能够清晰地看到，部署TPM 2.0并非只是为了满足合规性要求，而是为构建下一代需要高度信任的分布式系统提供了坚实的基础。这本书的实用价值，很大程度上来自于它成功地架起了理论与工程实践之间的鸿沟。

评分☆☆☆☆☆

阅读体验方面，这本书的行文风格流畅且富有启发性，完全没有一般技术书籍那种僵硬和教条化的感觉。作者似乎深谙如何与读者进行一场高质量的学术对话。对于一些关键概念，比如“授权值”（Authorization Values）的动态管理和“密钥继承”（Key Sealing）的原理，作者总是能够用非常精妙的比喻来阐释其核心逻辑，避免了过度依赖复杂的数学公式，使得即便是初次接触TPM 2.0的人也能快速抓住重点。此外，这本书在讨论标准更新和历史演进时，展现了对整个可信计算领域历史脉络的深刻理解，这使得读者不仅知道“是什么”，更明白了“为什么会变成这样”。这种对技术背景的尊重和还原，使得学习过程充满了探索的乐趣。我感觉自己不是在被动接受知识灌输，而是在一位经验丰富的导师的带领下，逐步揭开一个重要安全技术领域的面纱，其知识密度和信息传达效率都达到了一个很高的水平。

评分☆☆☆☆☆

这本书对于理解“新安全时代”的真正内涵起到了决定性的作用。在当前零信任架构和身份安全日益重要的背景下，静态的密码学保护已经显得力不从心。这本书深入阐述了TPM如何通过硬件级别的度量和认证，提供了一种超越传统软件边界的持续信任基础。我印象最深的是关于“身份证明”（Attestation）的章节，它详细解析了TPM如何生成和保护那些不可伪造的报告，证明了平台的状态是可信的。这对于远程验证服务器、移动设备甚至是工业控制系统（ICS）的健康状态至关重要。它不再是单向的密码验证，而是平台自身的“数字体检报告”。这本书的价值在于，它清晰地描绘了这种从“基于秘密的信任”向“基于度量的信任”转变的必要性和技术路径。它不仅提供了技术细节，更提供了一种前瞻性的安全思维框架，指导我们在面对更高级别的、针对供应链和固件层面的攻击时，应如何构建起一道坚不可摧的防线。读完此书，我确信TPM 2.0将是未来所有安全基础设施的基石，而这本书就是进入这个基石世界的最佳地图。