專利名稱：一種可進(jìn)行完整性檢測(cè)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是涉及一種在操作系統(tǒng)啟動(dòng)前對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行完整性檢測(cè)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)廣泛影響到個(gè)人和企業(yè)的各個(gè)方面，對(duì)計(jì)算機(jī)安全性的需求也進(jìn)一步提高，人們期望系統(tǒng)從一開始啟動(dòng)時(shí)，就可以保證運(yùn)行在可靠的操作系統(tǒng)(operation system，OS)環(huán)境中。能夠保證從一個(gè)安全干凈的系統(tǒng)啟動(dòng)，是之后進(jìn)行病毒防范及防止病毒入侵的基礎(chǔ)，如果當(dāng)前運(yùn)行操作系統(tǒng)已經(jīng)是被病毒感染了的不可靠運(yùn)行環(huán)境，則之后的任何安全防范措施都將失效。因此，需要實(shí)現(xiàn)一種在操作系統(tǒng)啟動(dòng)之前即對(duì)操作系統(tǒng)進(jìn)行完整性檢測(cè)的計(jì)算系統(tǒng)和方法，保證啟動(dòng)的操作系統(tǒng)環(huán)境為安全的，可信任的運(yùn)行環(huán)境，是一直以來人們追求的目標(biāo)。
一般地，對(duì)操作系統(tǒng)進(jìn)行完整性檢測(cè)在該操作系統(tǒng)運(yùn)行之前的外部系統(tǒng)進(jìn)行操作，因此，目前對(duì)上述問題的解決方式通常采取以下方法利用雙模式操作系統(tǒng)切換的方法對(duì)操作系統(tǒng)進(jìn)行完整性檢測(cè)該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安裝兩個(gè)操作系統(tǒng)，即在主操作系統(tǒng)之外，再安裝一個(gè)附加的小操作系統(tǒng)，在計(jì)算機(jī)底層固件運(yùn)行(Pre-boot)階段，選擇進(jìn)入該附加的小操作系統(tǒng)，在其中進(jìn)行主操作系統(tǒng)的完整性檢測(cè)，檢測(cè)完畢后，設(shè)置標(biāo)志位并重新啟動(dòng)系統(tǒng)，根據(jù)標(biāo)志位的設(shè)置自動(dòng)進(jìn)入主操作系統(tǒng)并運(yùn)行。
該方法的缺陷是缺陷1用戶需要不斷地切換計(jì)算機(jī)模式，使用極不方便，同時(shí)附加一個(gè)小操作系統(tǒng)，即使經(jīng)過裁減，仍然需要占有較多的系統(tǒng)存儲(chǔ)空間，增加了計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)空間成本。
缺陷2選擇在“附加操作系統(tǒng)”中進(jìn)行主操作性的完整性檢測(cè)，實(shí)際上并不滿足安全信任鏈的嚴(yán)密性，在附加小操作系統(tǒng)中進(jìn)行主系統(tǒng)操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)完畢后，必須重新啟動(dòng)(Reboot)系統(tǒng)，造成安全信任鏈?zhǔn)聦?shí)上是斷裂的，且針對(duì)該“附加操作系統(tǒng)”的安全攻擊同時(shí)也會(huì)存在，沒有其他策略保證附加操作系統(tǒng)的可靠性。
缺陷3在該方案的控制流程中，必須設(shè)置標(biāo)志位，區(qū)別程序需要進(jìn)入“附加操作系統(tǒng)”，還是檢測(cè)完畢后需要進(jìn)入主操作系統(tǒng)，這為方案設(shè)計(jì)增加了成本和復(fù)雜性。而且設(shè)置標(biāo)志位也存在安全漏洞，非法用戶可以通過模擬標(biāo)志位跳過操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)。同時(shí)，檢測(cè)完畢需要重新啟動(dòng)系統(tǒng)，用戶體驗(yàn)有待提高。
由此可見，只有在計(jì)算機(jī)底層固件運(yùn)行階段，即Pre-boot階段完成操作系統(tǒng)完整性及可靠性檢測(cè)的工作，才可以有效保證安全信任鏈的一致性和連貫性，滿足人們使用計(jì)算機(jī)的安全性需求。同時(shí)，檢測(cè)完畢可以直接啟動(dòng)操作系統(tǒng)，無(wú)需重啟(Reset)過程，免去操作系統(tǒng)啟動(dòng)標(biāo)志位的設(shè)計(jì)，并可以獲得較好的用戶體驗(yàn)。但是，在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)底層固件(即BIOS層面)上實(shí)現(xiàn)以上功能非常復(fù)雜，這時(shí)因?yàn)閭鹘y(tǒng)BIOS的功能有限，特別對(duì)文件系統(tǒng)的訪問接口不足，難于實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜操作系統(tǒng)文件的數(shù)據(jù)分析，因此，在傳統(tǒng)BIOS上實(shí)現(xiàn)以上功能較為困難，影響了其技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可進(jìn)行完整性檢測(cè)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和方法，其基于EFI BIOS，在計(jì)算機(jī)底層固件運(yùn)行階段對(duì)操作系統(tǒng)的完整性進(jìn)行檢測(cè)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的而提供的一種可進(jìn)行完整性檢測(cè)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括EFI存儲(chǔ)單元，還包括運(yùn)行模式單元，其包括一個(gè)完整性檢測(cè)啟動(dòng)控制量，在PEI階段CPU、芯片組、主板的基本初始化完成后，通過判斷該運(yùn)行模式單元，決定是否啟動(dòng)完整性檢測(cè)啟動(dòng)模式。
所述EFI存儲(chǔ)單元包括EFI完整性檢測(cè)單元，用于在完整性檢測(cè)啟動(dòng)模式中，對(duì)EFI鏡像代碼進(jìn)行完整性檢測(cè)；EFI完整性檢測(cè)單元包括EFI完整性度量值，用于在EFI完整性檢測(cè)單元對(duì)EFI鏡像代碼進(jìn)行完整性檢測(cè)，生成的EFI完整性計(jì)算值后，根據(jù)度量值與計(jì)算值相比較，確定EFI鏡像代碼的完整性。
運(yùn)行模式單元可以存儲(chǔ)在硬件單元中。
所述EFI存儲(chǔ)單元中的FV RECOVERY單元可以是只讀代碼單元。
所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還包括有EFI鏡像代碼恢復(fù)單元，用于當(dāng)EFI完整性檢測(cè)單元對(duì)EFI鏡像代碼進(jìn)行完整性檢測(cè)，確定EFI鏡像代碼為不完整時(shí)，調(diào)用所述單元中的EFI鏡像恢復(fù)代碼，恢復(fù)EFI鏡像代碼。
所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還包括操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元，用于在啟動(dòng)操作系統(tǒng)之前強(qiáng)制執(zhí)行操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)；所述操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元包括可信文件檢測(cè)單元，用于調(diào)用操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)方法，執(zhí)行對(duì)每個(gè)可信文件進(jìn)行完整性檢測(cè)，比較判斷每個(gè)可信文件代碼是否被篡改，依次針對(duì)每個(gè)文件生成可信文件計(jì)算值，對(duì)操作系統(tǒng)文件完整性進(jìn)行檢測(cè)；所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還包括可信文件度量值，用于操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元對(duì)每個(gè)可信文件進(jìn)行完整性檢測(cè)，比較判斷每個(gè)可信文件代碼是否被篡改，依次針對(duì)每個(gè)文件生成可信文件計(jì)算值后，根據(jù)可信文件度量值與計(jì)算值相比較，確定單個(gè)可信文件的完整性，進(jìn)而確定操作系統(tǒng)所有可信文件的完整性。
所述操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元還包括磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)檢測(cè)單元，用于讀取磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)，檢測(cè)其磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)是否完整，再調(diào)用可信文件檢測(cè)單元進(jìn)行單個(gè)可信文件完整性檢測(cè)。
所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還包括磁盤參數(shù)度量值，用于操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元對(duì)操作系統(tǒng)文件所存儲(chǔ)的磁盤進(jìn)行磁盤參數(shù)完整性檢測(cè)，生成磁盤參數(shù)完整性計(jì)算值后，所述度量值與計(jì)算值相比較，確定該操作系統(tǒng)存儲(chǔ)磁盤的完整性。
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還包括磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)恢復(fù)單元，用于當(dāng)磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)檢測(cè)單元檢測(cè)磁盤參數(shù)為不完整時(shí)，調(diào)用該單元中的磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)，強(qiáng)制恢復(fù)磁盤數(shù)據(jù)。
所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還包括可信文件列表，用于在磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)檢測(cè)完成后，查找對(duì)比操作系統(tǒng)可信文件名，檢測(cè)所有可信文件是否都存在，保證操作系統(tǒng)可信文件的完整性，然后調(diào)用可信文件檢測(cè)單元進(jìn)行單個(gè)可信文件完整性檢測(cè)。
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還包括操作系統(tǒng)可信文件恢復(fù)單元，當(dāng)操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元對(duì)操作系統(tǒng)可信文件通過可信文件列表或者可信文件度量值比較，進(jìn)行完整性檢測(cè)后，確定操作系統(tǒng)可信文件不完整或者被篡改時(shí)，調(diào)用預(yù)先保存的操作系統(tǒng)可信恢復(fù)文件，強(qiáng)制恢復(fù)該可信文件，恢復(fù)完整的操作系統(tǒng)環(huán)境。
可信文件度量值，磁盤參數(shù)度量值，可信文件列表，EFI鏡像代碼恢復(fù)單元，磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)恢復(fù)單元和操作系統(tǒng)可信恢復(fù)文件單元，存儲(chǔ)在EFI安全存儲(chǔ)部件中，所述EFI安全存儲(chǔ)部件為本地安全存儲(chǔ)部件，或者外置安全存儲(chǔ)部件，所述的外置安全存儲(chǔ)部件為遠(yuǎn)程安全存儲(chǔ)部件時(shí)，所述操作系統(tǒng)可信恢復(fù)文件存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程安全存儲(chǔ)部件中；所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還包括簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)單元，簡(jiǎn)單TCP Socket驅(qū)動(dòng)單元，用于在確定操作系統(tǒng)文件不完整時(shí)，調(diào)用簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)單元，簡(jiǎn)單TCP Socket驅(qū)動(dòng)單元通過網(wǎng)絡(luò)連接到遠(yuǎn)程安全存儲(chǔ)部件，將存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程安全存儲(chǔ)部件中的操作系統(tǒng)可信恢復(fù)文件下載到本地恢復(fù)操作系統(tǒng)文件。
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還包括完整性管理單元，用于設(shè)置EFI啟動(dòng)時(shí)，是否需要執(zhí)行完整性檢測(cè)啟動(dòng)模式，并可以允許用戶根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的需要定制操作系統(tǒng)涉及的操作系統(tǒng)可信相關(guān)文件，重新生成磁盤參數(shù)度量值，可信文件列表，可信文件度量值。
所述完整性管理單元包括安全等級(jí)設(shè)置單元用于設(shè)置所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的啟動(dòng)模式；完整性預(yù)置單元用于定制操作系統(tǒng)可信文件，重新生成磁盤參數(shù)度量值，可信文件列表，可信文件度量值及操作系統(tǒng)可信文件，當(dāng)系統(tǒng)再次進(jìn)行完整性檢測(cè)時(shí)，依照新的比較基準(zhǔn)進(jìn)行操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)；EFI完整性預(yù)置單元在用戶選擇EFI完整性預(yù)置管理時(shí)，運(yùn)行EFI完整性預(yù)置單元，生成新的EFI完整性度量值。
本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完整性檢測(cè)的方法，包括EFI完整性檢測(cè)，即包括下列步驟步驟A在系統(tǒng)上電運(yùn)行至PEI階段，CPU、芯片組、主板的基本初始化完成后，根據(jù)運(yùn)行模式單元，決定是否開啟完整性檢測(cè)啟動(dòng)模式，否則直接按照通常的啟動(dòng)模式開啟計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；
步驟B當(dāng)以完整性檢測(cè)啟動(dòng)模式啟動(dòng)EFI BIOS時(shí)，調(diào)用EFI完整性檢測(cè)單元計(jì)算出EFI完整性計(jì)算值；步驟C比較判斷當(dāng)前EFI完整性度量值和計(jì)算值是否相等，如果相等，則說明EFI鏡像代碼是完整的，執(zhí)行EFI BIOS啟動(dòng)后續(xù)過程；如果不相等，說明EFI鏡像代碼不完整，執(zhí)行后續(xù)過程；步驟D當(dāng)EFI鏡像代碼不完整時(shí)，用戶選擇是否調(diào)用EFI鏡像文件恢復(fù)單元中的EFI鏡像文件恢復(fù)代碼進(jìn)行恢復(fù)，如果是，則進(jìn)行EFI鏡像代碼恢復(fù)，完成EFI完整性檢測(cè)，執(zhí)行EFI后續(xù)過程；否則停止運(yùn)行。
所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完整性檢測(cè)方法，還包括操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)，即還包括下列步驟步驟EEFI完整性檢測(cè)完成后，運(yùn)行DXE階段的流程，DXE調(diào)度操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元加載入內(nèi)存；步驟F進(jìn)入BDS階段，如果運(yùn)行模式單元為完整性檢測(cè)設(shè)置，則調(diào)用步驟E所述的操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元；步驟G操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元中的可信文件檢測(cè)單元調(diào)用操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)方法，執(zhí)行對(duì)每個(gè)可信文件進(jìn)行完整性檢測(cè)，比較判斷每個(gè)可信文件代碼是否被篡改，依次針對(duì)每個(gè)文件生成可信文件計(jì)算值，對(duì)操作系統(tǒng)文件完整性進(jìn)行檢測(cè)；步驟H根據(jù)可信文件度量值與計(jì)算值相比較，確定單個(gè)可信文件的完整性，進(jìn)而確定操作系統(tǒng)所有可信文件的完整性。
所述操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)還可以包括下列步驟步驟I當(dāng)操作系統(tǒng)可信文件被篡改時(shí)，提示用戶可以進(jìn)行操作系統(tǒng)可信文件恢復(fù)，如果用戶選擇不進(jìn)行恢復(fù)，則停止加載操作系統(tǒng)，如果用戶選擇進(jìn)行恢復(fù)后，進(jìn)行下一步；步驟J檢測(cè)本地操作系統(tǒng)的文件與相應(yīng)的操作系統(tǒng)可信文件是否相一致，如果都相一致，加載并運(yùn)行操作系統(tǒng)；否則，進(jìn)入下一步；步驟K提示用戶是否進(jìn)行恢復(fù)，如果用戶選擇不進(jìn)行恢復(fù)，則停止加載操作系統(tǒng)，則如果用戶選擇恢復(fù)，則相應(yīng)操作系統(tǒng)可信文件被復(fù)制覆蓋相應(yīng)的文件，加載并運(yùn)行操作系統(tǒng)。
所述步驟G可以包括如下步驟步驟G1操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元首先調(diào)用磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)檢測(cè)單元，讀取磁盤參數(shù)MBR，活動(dòng)分區(qū)，分區(qū)表信息，通過散列算法計(jì)算MBR，活動(dòng)分區(qū)，分區(qū)表信息的計(jì)算值，并與磁盤參數(shù)度量值進(jìn)行比較，檢測(cè)磁盤參數(shù)是否完整，然后才調(diào)用操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元中的可信文件檢測(cè)單元對(duì)單個(gè)可信文件進(jìn)行完整性檢測(cè)。
所述步驟G1可以包括如下步驟步驟G11當(dāng)磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)檢測(cè)單元檢測(cè)磁盤參數(shù)為不完整時(shí)，調(diào)用磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)恢復(fù)單元中的磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)，強(qiáng)制恢復(fù)磁盤數(shù)據(jù)。
所述步驟G還可以包括下列步驟步驟G2在磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)檢測(cè)完成后，進(jìn)行操作系統(tǒng)可信文件列表檢測(cè)，查找對(duì)比操作系統(tǒng)可信文件名，檢測(cè)所有可信文件是否都存在，保證操作系統(tǒng)可信文件的完整性，然后才調(diào)用可信文件檢測(cè)單元進(jìn)行單個(gè)可信文件完整性檢測(cè)。
所述步驟G2還可以包括下列步驟步驟G21當(dāng)操作系統(tǒng)可信文件列表檢測(cè)到操作系統(tǒng)可信文件不存在時(shí)，強(qiáng)制調(diào)用操作系統(tǒng)可信文件恢復(fù)單元，恢復(fù)該操作系統(tǒng)可信文件。
另外，所述操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)還也可以包括下列步驟步驟I當(dāng)操作系統(tǒng)文件不完整時(shí)，提示用戶可以進(jìn)行操作系統(tǒng)可信文件恢復(fù)，如果用戶選擇不進(jìn)行恢復(fù)，則停止加載操作系統(tǒng)，如果用戶選擇進(jìn)行恢復(fù)后，調(diào)用簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)單元，簡(jiǎn)單TCP Socket驅(qū)動(dòng)單元連接到遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)；步驟J檢測(cè)操作系統(tǒng)的文件與相應(yīng)的操作系統(tǒng)可信文件是否相一致，如果都相一致，關(guān)閉底層網(wǎng)絡(luò)連接，加載并運(yùn)行操作系統(tǒng)；否則，進(jìn)入下一步；步驟K提示用戶是否進(jìn)行恢復(fù)，如果用戶選擇不進(jìn)行恢復(fù)，則停止加載操作系統(tǒng)，則如果用戶選擇恢復(fù)，則遠(yuǎn)程服務(wù)器上的相應(yīng)操作系統(tǒng)可信文件被復(fù)制并傳送到本地，覆蓋相應(yīng)的文件，然后關(guān)閉底層網(wǎng)絡(luò)連接，加載并運(yùn)行操作系統(tǒng)。
所述步驟G可以包括如下步驟步驟G1操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元首先調(diào)用磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)檢測(cè)單元，讀取磁盤參數(shù)MBR，活動(dòng)分區(qū)，分區(qū)表信息，通過散列算法計(jì)算MBR，活動(dòng)分區(qū)，分區(qū)表信息的計(jì)算值，并與磁盤參數(shù)度量值進(jìn)行比較，檢測(cè)磁盤參數(shù)是否完整，然后才調(diào)用操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元中的可信文件檢測(cè)單元對(duì)單個(gè)可信文件進(jìn)行完整性檢測(cè)。
所述步驟G1可以包括如下步驟步驟G11當(dāng)磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)檢測(cè)單元檢測(cè)磁盤參數(shù)為不完整時(shí)，調(diào)用該單元中的磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)，強(qiáng)制恢復(fù)磁盤數(shù)據(jù)。
所述步驟G還可以包括下列步驟步驟G2在磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)檢測(cè)完成后，進(jìn)行操作系統(tǒng)可信文件列表檢測(cè)，查找對(duì)比操作系統(tǒng)可信文件名，檢測(cè)所有可信文件是否都存在，保證操作系統(tǒng)可信文件的完整性，然后才調(diào)用可信文件檢測(cè)單元進(jìn)行單個(gè)可信文件完整性檢測(cè)。
所述步驟G2還可以包括下列步驟步驟G21當(dāng)操作系統(tǒng)可信文件列表檢測(cè)到操作系統(tǒng)可信文件不存在時(shí)，提示用戶可以進(jìn)行操作系統(tǒng)可信文件恢復(fù)，如果用戶選擇不進(jìn)行恢復(fù)，則停止加載操作系統(tǒng)，如果用戶選擇進(jìn)行恢復(fù)后，調(diào)用簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)單元，簡(jiǎn)單TCP Socket驅(qū)動(dòng)單元連接到遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)；步驟G22檢測(cè)本地操作系統(tǒng)的文件與遠(yuǎn)程服務(wù)器上相應(yīng)的操作系統(tǒng)可信文件是否相一致，如果都相一致，關(guān)閉底層網(wǎng)絡(luò)連接，返回重新進(jìn)行操作系統(tǒng)可信文件列表檢查；否則，進(jìn)入下一步；步驟G23提示用戶是否進(jìn)行恢復(fù)，如果用戶選擇不進(jìn)行恢復(fù)，則停止加載操作系統(tǒng)，則如果用戶選擇恢復(fù)，則遠(yuǎn)程服務(wù)器上的相應(yīng)操作系統(tǒng)可信文件被復(fù)制并傳送到本地，覆蓋相應(yīng)的文件，然后關(guān)閉底層網(wǎng)絡(luò)連接，返回重新進(jìn)行操作系統(tǒng)可信文件列表檢查。
所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完整性檢測(cè)方法，還包括完整性管理配置，其包括如下步驟步驟L在用戶通過了操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)之后，選擇是否進(jìn)入操作系統(tǒng)完整性管理單元；步驟M如果用戶不選擇進(jìn)入操作系統(tǒng)完整性管理單元，則直接啟動(dòng)操作系統(tǒng)；當(dāng)用戶選擇進(jìn)入操作系統(tǒng)完整性管理單元時(shí)，顯示操作系統(tǒng)完整性管理界面，用戶對(duì)操作系統(tǒng)完整性進(jìn)行管理配置；所述步驟M包括下列步驟步驟M1當(dāng)用戶選擇安全等級(jí)管理時(shí)，運(yùn)行安全等級(jí)設(shè)置單元，設(shè)置目前的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全等級(jí)；步驟M2在用戶選擇操作系統(tǒng)完整性文件預(yù)置管理時(shí)，運(yùn)行操作系統(tǒng)完整性文件預(yù)置單元，用戶定制操作系統(tǒng)可信文件。
步驟M3在用戶選擇EFI代碼完整性預(yù)置管理時(shí)，運(yùn)行EFI完整性預(yù)置單元，生成新的EFI完整性度量值。
述步驟M2包括下列步驟步驟M21)運(yùn)行操作系統(tǒng)完整性文件預(yù)置單元，提示并由用戶選擇增加或者減少操作系統(tǒng)可信文件；步驟M22)根據(jù)用戶選擇的操作系統(tǒng)可信文件，生成生成磁盤參數(shù)度量值，可信文件列表，可信文件度量值及其涉及的操作系統(tǒng)可信文件；步驟M23)將生成生成磁盤參數(shù)度量值，可信文件列表，可信文件度量值及其涉及的操作系統(tǒng)可信文件存儲(chǔ)到安全存儲(chǔ)部件；步驟M24)返回操作系統(tǒng)完整性管理單元。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種在EFI BIOS的計(jì)算機(jī)底層固件運(yùn)行(Pre-boot)階段進(jìn)行操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)的系統(tǒng)及方法。它有效的解決了操作系統(tǒng)啟動(dòng)之前的EFI BIOS層面的操作系統(tǒng)完整性的認(rèn)證問題，有效保證安全信任鏈的一致性和嚴(yán)密性，滿足人們使用計(jì)算機(jī)的安全性需求。有效突破了在傳統(tǒng)BIOS上進(jìn)行操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)的局限性，解決以前方法的各種存在缺陷。本發(fā)明系統(tǒng)和方法支持功能強(qiáng)大，比較傳統(tǒng)BIOS的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)和方法相對(duì)簡(jiǎn)單實(shí)用、靈活性更強(qiáng)、支持功能更強(qiáng)大、適用性更強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明存儲(chǔ)布局示意圖；圖2是本發(fā)明EFI工作流程圖；圖3是本發(fā)明EFI鏡像文件完整性檢測(cè)流程圖；圖4是本發(fā)明操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)流程圖；
圖5是本發(fā)明的完整性管理界面示意圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例完整性檢測(cè)啟動(dòng)過程示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖1-6進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明，本實(shí)施例描述了一個(gè)在EFI環(huán)境下，使用本發(fā)明的技術(shù)方案完成完整性檢測(cè)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，以及配合該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完整性檢測(cè)的實(shí)現(xiàn)步驟。
首先，為詳細(xì)描述本發(fā)明，下面先說明EFI技術(shù)本發(fā)明將涉及可擴(kuò)展固件接口(EFI)技術(shù)，可擴(kuò)展固件接口(ExtensibleFirmware Interface，EFI)是1999年出現(xiàn)的用以取代沿用多年的基本輸入輸出系統(tǒng)(BIOS)的新一代接口程序，關(guān)于可擴(kuò)展固件接口的介紹，詳見UEFI論壇關(guān)于EFI技術(shù)的介紹http://www.UEFI.org。EFI介于硬件設(shè)備以及操作系統(tǒng)(比如Windows或者Linux)之間。與傳統(tǒng)的BIOS不同，EFI使用全球最廣泛的高級(jí)語(yǔ)言C語(yǔ)言進(jìn)行編寫，其提供了既具有傳統(tǒng)BIOS的功能又有優(yōu)于傳統(tǒng)BIOS的擴(kuò)展功能，在設(shè)計(jì)機(jī)制和架構(gòu)上也有別于傳統(tǒng)BIOS的實(shí)現(xiàn)，是下一代BIOS接口規(guī)范，這就意味著有更多的工程師可以參與EFI的開發(fā)工作，添加許多更有價(jià)值的功能。
EFI具備的基本功能為硬件平臺(tái)初始化；支持啟動(dòng)操作系統(tǒng)；脫離操作系統(tǒng)的平臺(tái)管理工具。
EFI的工作模式可以簡(jiǎn)單歸納為啟動(dòng)系統(tǒng)，標(biāo)準(zhǔn)固件平臺(tái)初始化，接著從加載EFI驅(qū)動(dòng)程序庫(kù)以及及執(zhí)行相關(guān)程序，在EFI系統(tǒng)啟動(dòng)菜單中選取所要進(jìn)入的系統(tǒng)并向EFI提交啟動(dòng)引導(dǎo)代碼，正常的話將進(jìn)入系統(tǒng)，否則將中止啟動(dòng)服務(wù)并返回EFI系統(tǒng)啟動(dòng)菜單。工程師們可以按照不同的需要為EFI增加新的功能，諸如更加詳細(xì)實(shí)用的診斷功能、自我配置程序、列出系統(tǒng)可能發(fā)生的故障等等。
如圖1-6所示，本發(fā)明的一種可進(jìn)行完整性檢測(cè)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是在EFIBIOS上實(shí)現(xiàn)的，其包括硬件和軟件，硬件包括主板，中央處理器(CPU)，內(nèi)存，硬盤及外設(shè)。
主板和CPU分別為支持EFI規(guī)范的主板和CPU。
如圖1、6所示，本發(fā)明的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的EFI存儲(chǔ)單元1(EFI Flash ROMLayout)包括FV_RECOVERY單元2、FV_NVRAM單元3、FV_MAIN單元4。
BIOS ROM存儲(chǔ)單元1是主板上用來存儲(chǔ)BIOS的存儲(chǔ)器，這種存儲(chǔ)單元類型可以采用多種多樣的芯片，如ROM、EPROM、EEPROM、FLASH ROM等。
FV_RECOVERY單元2、FV_NVRAM單元3、FV_MAIN單元4是在EFI存儲(chǔ)單元1中按存儲(chǔ)地址劃分的具有不同功能的代碼段或者代碼卷。
1)FV_RECOVERY單元2存儲(chǔ)EFI的SEC和PEI階段的運(yùn)行代碼單元SEC(Security)階段其用于在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上電(Power On)開始啟動(dòng)，PEI階段(PEI foundation)開始之前，檢查處理器執(zhí)行頭幾行的代碼是否可以執(zhí)行，同時(shí)，它將初始化很小一塊臨時(shí)內(nèi)存塊供PEI階段的運(yùn)行代碼單元執(zhí)行使用；PEI(Pre-EFI Initialization)階段其用于調(diào)用處理器、芯片組、主板初始化配置例程，進(jìn)行系統(tǒng)的初步初始化，建立可供DXE階段運(yùn)行的最小化的可運(yùn)行環(huán)境。其中，最小化的可運(yùn)行環(huán)境的功能包括確定系統(tǒng)的引導(dǎo)路徑(boot path)；初始化內(nèi)存；初始化包含DXE部分代碼存儲(chǔ)的基本輸入輸出的存儲(chǔ)文件，以保證DXE文件單元之后的文件可以正確訪問。
2)FV_NVRAM單元存放系統(tǒng)變量EFI需要的一些環(huán)境系統(tǒng)變量均可以以變量形式從這個(gè)單元讀取。
3)FV_MAIN段包括DXE和BDS階段的運(yùn)行代碼單元DXE(Driver Execution Environment)階段其用于完成系統(tǒng)平臺(tái)初始化的主要工作，負(fù)責(zé)全面初始化CPU、芯片組及系統(tǒng)平臺(tái)，并提供給啟動(dòng)操作系統(tǒng)足夠服務(wù)，保證操作系統(tǒng)在其后的階段可以運(yùn)行。在該文件單元中，系統(tǒng)將加載大量的EFI驅(qū)動(dòng)支持完成上述功能。
BDS(Boot Device Selection)階段其用于選擇操作系統(tǒng)啟動(dòng)設(shè)備，為啟動(dòng)操作系統(tǒng)做好準(zhǔn)備。
如圖6所示，本發(fā)明是一個(gè)基于架構(gòu)(framework)的EFI計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，整個(gè)EFI的運(yùn)行流程從冷啟動(dòng)(Code boot)開始，經(jīng)歷幾個(gè)主要階段SEC階段；PEI階段；DXE階段；BDS階段。其后是EFI的一些附加階段，它包含了操作系統(tǒng)的啟動(dòng)和運(yùn)行過程中，EFI與操作系統(tǒng)交互和配合過程TSL(Transient System Load)階段允許在系統(tǒng)尚未被操作系統(tǒng)完全接管的情況下，操作系統(tǒng)裝載過程(Os loader)中可以調(diào)用的EFI服務(wù)；RT(runtime)階段提供與操作系統(tǒng)并行運(yùn)行服務(wù)(Runtime服務(wù))，以支持操作系統(tǒng)的需求；AL(Afterlife)階段意味著當(dāng)操作系統(tǒng)結(jié)束執(zhí)行時(shí)，重新進(jìn)入EFI，繼續(xù)接管理運(yùn)行。
本發(fā)明的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是在通常的啟動(dòng)模式(BootMode)中，增加一種啟動(dòng)模式(BootMode)，為完整性檢測(cè)啟動(dòng)模式(BOOT_IN_OS_INTEGRITY)，在該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，包括運(yùn)行模式單元包括一個(gè)完整性檢測(cè)啟動(dòng)控制量，該控制量控制是否啟動(dòng)完整性檢測(cè)啟動(dòng)模式。
運(yùn)行模式單元可以存儲(chǔ)在硬件單元中，例如設(shè)置一個(gè)硬件開關(guān)，該開關(guān)一端接地，另一端聯(lián)結(jié)在計(jì)算機(jī)主板的I/O控制模塊上，該硬件開關(guān)與I/O控制模塊之間的接口可以是GPIO，串口，并口或USB口，但并不限于此。從該硬件開關(guān)所在的I/O地址讀取開關(guān)的“開”或“關(guān)”的狀態(tài)，決定計(jì)算機(jī)啟動(dòng)方式是否為完整性啟動(dòng)模式。
所述PEI階段的運(yùn)行代碼單元包括EFI完整性檢測(cè)單元5，用于在CPU(CPU INIT)，芯片組(Chipset INIT)，主板(Board INIT)完成初步的初始化后，運(yùn)行EFI完整性檢測(cè)單元5，檢測(cè)EFI鏡像代碼完整性。
EFI完整性檢測(cè)單元5包括EFI完整性度量值，用于在EFI完整性檢測(cè)單元5對(duì)EFI鏡像代碼進(jìn)行完整性檢測(cè)，生成的EFI完整性計(jì)算值后，根據(jù)度量值與計(jì)算值相比較，確定EFI鏡像代碼的完整性。
EFI完整性檢測(cè)單元5存儲(chǔ)在FV_RECOVERY單元中。
較佳地，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)EFI存儲(chǔ)單元1中的FV_RECOVERY單元2為只讀(ROM)單元。
在系統(tǒng)上電，運(yùn)行SEC階段進(jìn)入PEI階段，CPU(CPU INIT)，芯片組(Chipset INIT)，主板(Board INIT)完成初步的初始化后，根據(jù)運(yùn)行模式單元，判斷其啟動(dòng)模式是否為完整性檢測(cè)啟動(dòng)模式，如果是則開啟完整性檢測(cè)啟動(dòng)模式，否則按照正常的啟動(dòng)模式開啟計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
如果啟動(dòng)的是完整性檢測(cè)啟動(dòng)模式，則運(yùn)行EFI完整性檢測(cè)單元5，對(duì)EFI鏡像代碼進(jìn)行完整性檢測(cè)，生成的EFI完整性計(jì)算值，根據(jù)度量值與計(jì)算值相比較，確定EFI鏡像代碼的完整性。
在本發(fā)明的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，還包括有EFI鏡像代碼(Image)恢復(fù)單元8，當(dāng)EFI完整性檢測(cè)單元5對(duì)EFI鏡像代碼進(jìn)行完整性檢測(cè)以后，生成的EFI完整性計(jì)算值，根據(jù)度量值與計(jì)算值相比較，確定EFI鏡像代碼為不完整時(shí)，調(diào)用上述恢復(fù)單元中的EFI代碼，恢復(fù)EFI鏡像(Image)代碼。
在本發(fā)明的EFI計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，還包括操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)在完整性檢測(cè)啟動(dòng)模式中，在EFI完整性檢測(cè)單元5完成對(duì)EFI完整性檢測(cè)后，進(jìn)入DXE(Driver execution environment)、BDS(Boot Device Selection)階段時(shí)，通過操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元6(module)檢測(cè)操作系統(tǒng)完整性，然后再啟動(dòng)操作系統(tǒng)。
操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元6，用于在啟動(dòng)操作系統(tǒng)之前執(zhí)行操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)，其包括磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)檢測(cè)單元，用于讀取磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)，如磁盤主啟動(dòng)記錄(Master Boot Record，MBR)，活動(dòng)分區(qū)，分區(qū)表等，并檢測(cè)這些磁盤參數(shù)是否完整，如通過散列算法(HASH算法)計(jì)算MBR，活動(dòng)分區(qū)、分區(qū)表的計(jì)算值，與磁盤參數(shù)度量值進(jìn)行比較，檢測(cè)其磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)是否完整。
所述的磁盤參數(shù)度量值10是預(yù)先設(shè)定在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的，用于該單元檢測(cè)磁盤參數(shù)后的計(jì)算值相比較，并判斷磁盤參數(shù)是否完整。
本實(shí)施例中的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還包括操作系統(tǒng)可信文件列表11，用于查找對(duì)比操作系統(tǒng)可信文件名，檢測(cè)所有的操作系統(tǒng)可信文件是否都存在。
操作系統(tǒng)可信文件是保持操作系統(tǒng)完整性的一系列不可被篡改的多個(gè)文件。當(dāng)發(fā)現(xiàn)其中某個(gè)文件被篡改或不完整時(shí)，可以從預(yù)先存儲(chǔ)的位置上調(diào)出保存的正確文件(操作系統(tǒng)可信恢復(fù)文件)，然后進(jìn)行恢復(fù)。
操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元6還包括可信文件檢測(cè)單元，用于調(diào)用操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)方法，執(zhí)行對(duì)每個(gè)可信文件進(jìn)行完整性檢測(cè)，比較判斷每個(gè)可信文件代碼是否被篡改，依次針對(duì)每個(gè)文件生成可信文件計(jì)算值，完成度量值的比較，用于對(duì)操作系統(tǒng)文件完整性進(jìn)行檢測(cè)。
操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)方法可以是計(jì)算操作系統(tǒng)文件代碼完整性的各種方法，本實(shí)施例中為散列算法(HASH算法)，如果確定操作系統(tǒng)n個(gè)核心文件為操作系統(tǒng)的可信文件，當(dāng)這n個(gè)文件(操作系統(tǒng)可信文件)中有一個(gè)發(fā)生改變，就意味著操作系統(tǒng)不再完整，散列算法為每一個(gè)文件計(jì)算出一個(gè)(hash)值，每個(gè)文件記錄一個(gè)Hash值，逐個(gè)進(jìn)行比較，這n個(gè)文件任何一個(gè)Hash值發(fā)生改變，都意味著操作系統(tǒng)完整性被破壞。
所述的操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)方法是可以替換的，其方法可以很復(fù)雜，也可以很簡(jiǎn)單，因此此處不限定其實(shí)際的實(shí)施方法。
所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還包括可信文件度量值，用于操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元對(duì)每個(gè)可信文件進(jìn)行完整性檢測(cè)，比較判斷每個(gè)可信文件代碼是否被篡改，依次針對(duì)每個(gè)文件生成可信文件計(jì)算值后，根據(jù)度量值與計(jì)算值相比較，確定單個(gè)可信文件的完整性，進(jìn)而確定操作系統(tǒng)所有可信文件的完整性。
如圖6所示，系統(tǒng)在啟動(dòng)操作系統(tǒng)之前執(zhí)行操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)，即EFI完整性檢測(cè)以后，DXE階段，執(zhí)行引導(dǎo)服務(wù)(Boot Services)、運(yùn)行服務(wù)(RuntimeService)，進(jìn)入DXE調(diào)度(DXE Dispatcher)，在這一期間，將加載設(shè)備(Devices)、總線(Bus)或者串口設(shè)備驅(qū)動(dòng)(Serial driver)，包括操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)驅(qū)動(dòng)，進(jìn)入BDS階段后，如果啟動(dòng)模式為操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)模式，則將調(diào)用操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元6，執(zhí)行操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)。
操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元6首先調(diào)用磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)檢測(cè)單元，讀取磁盤參數(shù)MBR，活動(dòng)分區(qū)，分區(qū)表信息，通過散列算法計(jì)算MBR，活動(dòng)分區(qū)，分區(qū)表信息的計(jì)算值，并與磁盤參數(shù)度量值10進(jìn)行比較，檢測(cè)磁盤參數(shù)是否完整；然后，進(jìn)行操作系統(tǒng)可信文件列表11檢測(cè)，檢查可信文件是否均存在；最后，可信文件檢測(cè)單元調(diào)用操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)方法，執(zhí)行對(duì)每個(gè)可信文件進(jìn)行完整性檢測(cè)，比較判斷每個(gè)可信文件代碼是否被篡改，依次針對(duì)每個(gè)文件生成可信文件計(jì)算值，對(duì)操作系統(tǒng)文件完整性進(jìn)行檢測(cè)；根據(jù)可信文件度量值12與計(jì)算值相比較，確定單個(gè)可信文件的完整性，進(jìn)而確定操作系統(tǒng)所有可信文件的完整性。
操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元中的代碼都是以驅(qū)動(dòng)形式存儲(chǔ)在EFI代碼單元中的，EFIBIOS在啟動(dòng)過程中，以驅(qū)動(dòng)的形式調(diào)用操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元。
本發(fā)明的完整性檢測(cè)啟動(dòng)模式中，在DXE，BDS階段，包含的DXE階段運(yùn)行代碼單元包含有簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)單元(Simple Network Driver)，簡(jiǎn)單TCPSocket驅(qū)動(dòng)單元(Simple Tcp Socket Driver)，這些單元在BDS階段中被調(diào)用配合支持操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)功能。
在本發(fā)明的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，還包括磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)恢復(fù)單元7該單元中的磁盤參數(shù)包括但不限于MBR、活動(dòng)分區(qū)、分區(qū)表等，當(dāng)磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)檢測(cè)單元檢測(cè)磁盤參數(shù)為不完整時(shí)，調(diào)用該單元中的磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)，強(qiáng)制恢復(fù)磁盤數(shù)據(jù)。
操作系統(tǒng)可信文件恢復(fù)單元9該單元中的操作系統(tǒng)可信文件可以包括但不限于操作系統(tǒng)內(nèi)核文件，關(guān)鍵可信數(shù)據(jù)文件等。操作系統(tǒng)可信文件的可根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的需要以及用戶的需要定制。當(dāng)操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元對(duì)操作系統(tǒng)文件完整性進(jìn)行檢測(cè)以后，根據(jù)度量值與計(jì)算值相比較，確定操作系統(tǒng)文件不完整時(shí)，調(diào)用所述的操作系統(tǒng)可信文件恢復(fù)單元9中的操作系統(tǒng)可信文件，恢復(fù)操作系統(tǒng)文件。
所述的可信文件度量值12，磁盤參數(shù)度量值10，可信文件列表11，EFI鏡像代碼(Image)恢復(fù)單元8，磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)恢復(fù)單元7以及操作系統(tǒng)可信文件恢復(fù)單元9，可以存儲(chǔ)在EFI安全存儲(chǔ)部件中。
EFI安全存儲(chǔ)部件為本地安全存儲(chǔ)部件，或者外置安全存儲(chǔ)部件，其可以是任何通過系統(tǒng)總線、USB、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、有線網(wǎng)絡(luò)連接的任何安全存儲(chǔ)部件，包括具有安全保護(hù)功能的硬盤，如具有HPA(Host Protected Area)的硬盤，或者是具有訪問控制功能的flash存儲(chǔ)器，或者是通過USB接口連接地具有訪問控制功能的大容量USB安全存儲(chǔ)部件。
較佳地，所述外置安全存儲(chǔ)部件為遠(yuǎn)程安全存儲(chǔ)部件，操作系統(tǒng)可信文件恢復(fù)單元9存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程安全存儲(chǔ)部件中；可信文件度量值12，磁盤參數(shù)度量值10，可信文件列表11，EFI鏡像代碼(Image)恢復(fù)單元8，磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)恢復(fù)單元7存儲(chǔ)在本地安全存儲(chǔ)部件中。在確定操作系統(tǒng)文件不完整時(shí)，調(diào)用簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)單元，簡(jiǎn)單TCP Socket驅(qū)動(dòng)單元通過網(wǎng)絡(luò)連接到遠(yuǎn)程安全存儲(chǔ)部件，下載該單元中的操作系統(tǒng)可信文件到本地恢復(fù)操作系統(tǒng)文件。
由于EFI直接支持文件讀寫功能，所述EFI鏡像文件(Image)及操作系統(tǒng)可信文件等文件均可以以通用文件格式存儲(chǔ)在安全存儲(chǔ)部件中，利用EFI文件訪問接口進(jìn)行訪問，比較在傳統(tǒng)BIOS上實(shí)現(xiàn)時(shí)需要增加一系列的文件系統(tǒng)訪問接口，其實(shí)現(xiàn)方式更為簡(jiǎn)單易行，擴(kuò)展性好。
本發(fā)明的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，還可以包括完整性管理單元，其功能是設(shè)置EFIBIOS啟動(dòng)時(shí)，是否需要執(zhí)行完整性檢測(cè)啟動(dòng)模式，并可以允許用戶根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的需要定制操作系統(tǒng)涉及的操作系統(tǒng)可信相關(guān)文件，重新生成操作系統(tǒng)完整性度量值。用戶可以在該管理單元中實(shí)現(xiàn)靈活的完整性檢測(cè)設(shè)置管理功能。該管理單元包括下列單元安全等級(jí)設(shè)置單元當(dāng)用戶設(shè)置目前的BIOS安全等級(jí)為“高安全等級(jí)”時(shí)，則在EFI BIOS啟動(dòng)過程中，必須執(zhí)行完整性檢測(cè)啟動(dòng)模式，通過EFI完整性檢測(cè)和操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)全過程才能加載運(yùn)行操作系統(tǒng)；如果設(shè)置為低安全等級(jí)，則意味著安全級(jí)別不高，用戶不需要執(zhí)行完整性檢測(cè)。
操作系統(tǒng)完整性文件預(yù)置單元用戶根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的需要以及用戶的需要定制其涉及的可信相關(guān)文件，用戶可以從些單元重新生成生成磁盤參數(shù)度量值10，可信文件列表11，可信文件度量值12，及其涉及的可信相關(guān)文件，當(dāng)系統(tǒng)再次進(jìn)行完整性檢測(cè)時(shí)，將依照新生成的比較基準(zhǔn)進(jìn)行操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)。
EFI完整性預(yù)置單元在用戶選擇EFI完整性預(yù)置管理時(shí)，運(yùn)行EFI完整性預(yù)置單元，生成新的EFI完整性度量值。
較佳地，系統(tǒng)設(shè)置只有超級(jí)用戶才可以進(jìn)入完整性管理單元，進(jìn)行涉及安全等級(jí)設(shè)置及文件預(yù)置功能。
本發(fā)明預(yù)先在安全存儲(chǔ)部件中存儲(chǔ)磁盤參數(shù)度量值10、可信文件列表11、可信文件度量值12、磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)恢復(fù)單元7、EFI鏡像恢復(fù)代碼(Image)單元8、操作系統(tǒng)可信文件恢復(fù)單元9，擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)可進(jìn)行完整性檢測(cè)的EFI系統(tǒng)架構(gòu)，其在EFI BIOS啟動(dòng)過程中，先進(jìn)行EFI完整性檢測(cè)，然后進(jìn)行計(jì)算機(jī)底層固件運(yùn)行階段的操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)，確認(rèn)將要啟動(dòng)的操作系統(tǒng)后，才允許引導(dǎo)并加載該操作系統(tǒng)運(yùn)行。本發(fā)明充分保證了操作系統(tǒng)啟動(dòng)之前的可靠性檢測(cè)，不依賴于操作系統(tǒng)，只依賴于EFI BIOS的檢測(cè)鏈，保證了操作系統(tǒng)的安全和可信，從而嚴(yán)格保證了操作系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的可信任性，滿足應(yīng)用需求，且實(shí)現(xiàn)成本低、應(yīng)用接口可用性強(qiáng)。
下面結(jié)合所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)詳細(xì)描述本發(fā)明所述的可進(jìn)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完整性檢測(cè)的方法步驟如圖2-6所示，本發(fā)明的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是在PEI階段，CPU、芯片組、主板的基本初始化以后，進(jìn)行EFI完整性檢測(cè)，操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)，并可以在完整性檢測(cè)過程中，發(fā)現(xiàn)EFI文件(Image)代碼或者操作系統(tǒng)文件不完整時(shí)，選擇是否進(jìn)行文件恢復(fù)，還可以進(jìn)行操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)管理配置。
EFI完整性檢測(cè)包括如下步驟步驟A在系統(tǒng)上電，運(yùn)行SEC階段，進(jìn)入到PEI階段，CPU初始化(CPUINIT)，芯片組初始化(Chipset INIT)，主板初始化(Board INIT)完成后，運(yùn)行運(yùn)行模式單元，判斷完整性檢測(cè)啟動(dòng)控制量為真或假，如果為真則開啟完整性檢測(cè)啟動(dòng)模式，否則直接按照通常的啟動(dòng)模式開啟計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；步驟B當(dāng)以完整性檢測(cè)啟動(dòng)模式啟動(dòng)EFI BIOS時(shí)，調(diào)用EFI完整性檢測(cè)單元5以散列算法(Hash算法)計(jì)算出EFI完整性計(jì)算值；步驟C比較判斷當(dāng)前EFI完整性度量值和計(jì)算值是否相等，如果相等，則說明EFI鏡像代碼是完整的，執(zhí)行EFI啟動(dòng)后續(xù)過程；如果不相等，說明EFI鏡像代碼不完整；步驟D當(dāng)EFI鏡像代碼不完整時(shí)，用戶選擇是否調(diào)用EFI鏡像代碼恢復(fù)單元9中的EFI鏡像文件恢復(fù)代碼進(jìn)行恢復(fù)，如果是，則進(jìn)行EFI鏡像代碼恢復(fù)，完成EFI完整性檢測(cè)，執(zhí)行EFI后續(xù)過程；否則停止運(yùn)行。
當(dāng)EFI完整性檢測(cè)完成后，系統(tǒng)執(zhí)行操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)步驟EEFI完整性檢測(cè)完成后，運(yùn)行DXE階段的流程，DXE調(diào)度操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元6加載入內(nèi)存；步驟F進(jìn)入BDS階段，如果運(yùn)行模式單元為完整性檢測(cè)設(shè)置，則調(diào)用步驟E所述的操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元6；
步驟G操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元6中的可信文件檢測(cè)單元調(diào)用操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)方法，執(zhí)行對(duì)每個(gè)可信文件進(jìn)行完整性檢測(cè)，比較判斷每個(gè)可信文件代碼是否被篡改，依次針對(duì)每個(gè)文件生成可信文件計(jì)算值，對(duì)操作系統(tǒng)文件完整性進(jìn)行檢測(cè)；步驟G還包括下列步驟步驟G1操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元6首先調(diào)用磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)檢測(cè)單元，讀取磁盤參數(shù)MBR，活動(dòng)分區(qū)，分區(qū)表信息，通過散列算法計(jì)算MBR，活動(dòng)分區(qū)，分區(qū)表信息的計(jì)算值，并與磁盤參數(shù)度量值10進(jìn)行比較，檢測(cè)磁盤參數(shù)是否完整；步驟G2在磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)檢測(cè)完成后，進(jìn)行操作系統(tǒng)可信文件列表11檢測(cè)，查找對(duì)比操作系統(tǒng)可信文件名，檢測(cè)所有可信文件是否都存在，保證操作系統(tǒng)可信文件的完整性，然后才調(diào)用可信文件檢測(cè)單元進(jìn)行單個(gè)可信文件完整性檢測(cè)。
步驟G1還包括下列步驟步驟G11當(dāng)磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)檢測(cè)單元檢測(cè)磁盤參數(shù)為不完整時(shí)，調(diào)用磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)恢復(fù)單元7中的磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)，強(qiáng)制恢復(fù)磁盤數(shù)據(jù)。
步驟G2還包括下列步驟步驟G21當(dāng)操作系統(tǒng)可信文件列表11檢測(cè)到操作系統(tǒng)可信文件不存在時(shí)，提示用戶可以進(jìn)行操作系統(tǒng)可信文件恢復(fù)，如果用戶選擇不進(jìn)行恢復(fù)，則停止加載操作系統(tǒng)，如果用戶選擇進(jìn)行恢復(fù)后，調(diào)用簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)單元，簡(jiǎn)單TCP Socket驅(qū)動(dòng)單元連接到遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)；步驟G22檢測(cè)本地操作系統(tǒng)的文件與遠(yuǎn)程服務(wù)器上相應(yīng)的操作系統(tǒng)可信文件是否相一致，如果都相一致，關(guān)閉底層網(wǎng)絡(luò)連接，返回重新進(jìn)行操作系統(tǒng)可信文件列表11檢查；否則，進(jìn)入下一步；步驟G23提示用戶是否進(jìn)行恢復(fù)，如果用戶選擇不進(jìn)行恢復(fù)，則停止加載操作系統(tǒng)，則如果用戶選擇恢復(fù)，則遠(yuǎn)程服務(wù)器上的相應(yīng)操作系統(tǒng)可信文件被復(fù)制并傳送到本地，覆蓋相應(yīng)的文件，然后關(guān)閉底層網(wǎng)絡(luò)連接，返回重新進(jìn)行操作系統(tǒng)可信文件列表11檢查。
步驟H根據(jù)可信文件度量值與計(jì)算值相比較，確定單個(gè)可信文件的完整性，進(jìn)而確定操作系統(tǒng)所有可信文件的完整性；步驟I當(dāng)操作系統(tǒng)文件不完整時(shí)，提示用戶可以進(jìn)行操作系統(tǒng)可信文件恢復(fù)，如果用戶選擇不進(jìn)行恢復(fù)，則停止加載操作系統(tǒng)，如果用戶選擇進(jìn)行恢復(fù)后，調(diào)用簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)單元，簡(jiǎn)單TCP Socket驅(qū)動(dòng)單元連接到遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)；步驟J檢測(cè)本地操作系統(tǒng)的文件與遠(yuǎn)程服務(wù)器上相應(yīng)的操作系統(tǒng)可信文件是否相一致，如果都相一致，關(guān)閉底層網(wǎng)絡(luò)連接，加載并運(yùn)行操作系統(tǒng)；否則，進(jìn)入下一步；步驟K提示用戶是否進(jìn)行恢復(fù)，如果用戶選擇不進(jìn)行恢復(fù)，則停止加載操作系統(tǒng)，則如果用戶選擇恢復(fù)，則遠(yuǎn)程服務(wù)器上的相應(yīng)操作系統(tǒng)可信文件被復(fù)制并傳送到本地，覆蓋相應(yīng)的文件，然后關(guān)閉底層網(wǎng)絡(luò)連接，加載并運(yùn)行操作系統(tǒng)。
在用戶通過操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)之后，可以進(jìn)行系統(tǒng)安全配置設(shè)置，包括如下步驟步驟L在用戶通過了操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)之后，可以通過按下特定功能鍵選擇是否進(jìn)入操作系統(tǒng)完整性管理單元；步驟M如果用戶不選擇進(jìn)入操作系統(tǒng)完整性管理單元，則直接啟動(dòng)操作系統(tǒng)；當(dāng)用戶選擇進(jìn)入操作系統(tǒng)完整性管理單元時(shí)，顯示操作系統(tǒng)完整性管理界面，用戶對(duì)操作系統(tǒng)完整性進(jìn)行管理配置；步驟M1當(dāng)用戶選擇安全等級(jí)管理時(shí)，運(yùn)行安全等級(jí)設(shè)置單元，在該管理單元中實(shí)現(xiàn)靈活的操作系統(tǒng)完整性管理功能，可以讓用戶設(shè)置目前的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全等級(jí)，如果設(shè)置為高安全等級(jí)，則在EFI BIOS啟動(dòng)過程中，必須通過完整性檢測(cè)全過程才能加載并運(yùn)行操作系統(tǒng)；如果設(shè)置為低安全等級(jí)，則不執(zhí)行操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)。
步驟M2在用戶選擇操作系統(tǒng)完整性文件預(yù)置管理時(shí)，運(yùn)行操作系統(tǒng)完整性文件預(yù)置單元，允許用戶根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的需要以及用戶的需要定制其涉及的操作系統(tǒng)可信文件步驟M21運(yùn)行操作系統(tǒng)完整性文件預(yù)置單元，提示并由用戶選擇增加或者減少操作系統(tǒng)可信文件；步驟M22根據(jù)用戶選擇的操作系統(tǒng)可信文件，生成生成磁盤參數(shù)度量值，可信文件列表，可信文件度量值及其涉及的操作系統(tǒng)可信文件；步驟M23將生成生成磁盤參數(shù)度量值，可信文件列表，可信文件度量值及其涉及的操作系統(tǒng)可信文件存儲(chǔ)到安全存儲(chǔ)部件；步驟M24返回操作系統(tǒng)完整性管理單元。
步驟M3在用戶選擇EFI代碼完整性預(yù)置管理時(shí)，運(yùn)行EFI完整性預(yù)置單元，生成新的EFI完整性度量值。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種在EFI BIOS啟動(dòng)的計(jì)算機(jī)底層固件運(yùn)行階段(Pre-boot階段)進(jìn)行完整性檢測(cè)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及方法。它有效的解決了操作系統(tǒng)啟動(dòng)之前的BIOS層面的完整性認(rèn)證問題，有效保證安全信任鏈的一致性和嚴(yán)密性，完全滿足前述的背景技術(shù)需求；其在完整性檢測(cè)完畢可以直接啟動(dòng)操作系統(tǒng)，無(wú)需重啟(Reset)過程，免去操作系統(tǒng)啟動(dòng)標(biāo)志位的設(shè)計(jì)，并可以獲得較好的用戶體驗(yàn)，有效解決以前方法的各種存在缺陷；同時(shí)，其支持功能也很強(qiáng)大，比較傳統(tǒng)BIOS的實(shí)現(xiàn)方法更為簡(jiǎn)單，效果更好；而且支持存儲(chǔ)在將操作系統(tǒng)可信文件存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程安全存儲(chǔ)部件，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)恢復(fù)，進(jìn)一步擴(kuò)充可該方法的使用范圍，相比于傳統(tǒng)BIOS具有較大技術(shù)優(yōu)勢(shì)。進(jìn)一步地，其提供了友好性更好的圖形用戶安全管理配置界面，具有更好的易用性和靈活性利用EFI圖形化基礎(chǔ)接口，并配合擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)方法，使用戶使用統(tǒng)一的圖形界面完成操作系統(tǒng)完整性管理配置功能，技術(shù)方案更加靈活易用。
本實(shí)施例是為了更好地理解本發(fā)明進(jìn)行的詳細(xì)的描述，而并不是對(duì)本發(fā)明所保護(hù)的范圍的限定，因此，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員不脫離本發(fā)明的主旨情況下，未經(jīng)創(chuàng)造性勞動(dòng)而對(duì)本明所做的改變，是在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)的。
權(quán)利要求
1.一種可進(jìn)行完整性檢測(cè)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括EFI存儲(chǔ)單元(1)，其特征在于，還包括運(yùn)行模式單元，其包括一個(gè)完整性檢測(cè)啟動(dòng)控制量，在PEI階段CPU、芯片組、主板的基本初始化完成后，通過判斷該運(yùn)行模式單元，決定是否啟動(dòng)完整性檢測(cè)啟動(dòng)模式；所述EFI存儲(chǔ)單元包括EFI完整性檢測(cè)單元(5)，用于在完整性檢測(cè)啟動(dòng)模式中，對(duì)EFI鏡像代碼進(jìn)行完整性檢測(cè)；EFI完整性檢測(cè)單元(5)包括EFI完整性度量值，用于在EFI完整性檢測(cè)單元對(duì)EFI鏡像代碼進(jìn)行完整性檢測(cè)，生成的EFI完整性計(jì)算值后，根據(jù)度量值與計(jì)算值相比較，確定EFI鏡像代碼的完整性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，運(yùn)行模式單元存儲(chǔ)在硬件單元中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述EFI存儲(chǔ)單元中的FV RECOVERY單元(2)為只讀代碼單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，還包括有EFI鏡像代碼恢復(fù)單元(8)，用于當(dāng)EFI完整性檢測(cè)單元(5)對(duì)EFI鏡像代碼進(jìn)行完整性檢測(cè)，確定EFI鏡像代碼為不完整時(shí)，調(diào)用所述單元(8)中的EFI鏡像恢復(fù)代碼，恢復(fù)EFI鏡像代碼。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，還包括操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元(6)，用于在啟動(dòng)操作系統(tǒng)之前強(qiáng)制執(zhí)行操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)；所述操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元(6)包括可信文件檢測(cè)單元，用于調(diào)用操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)方法，執(zhí)行對(duì)每個(gè)可信文件進(jìn)行完整性檢測(cè)，比較判斷每個(gè)可信文件代碼是否被篡改，依次針對(duì)每個(gè)文件生成可信文件計(jì)算值，對(duì)操作系統(tǒng)文件完整性進(jìn)行檢測(cè)；所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還包括可信文件度量值(12)，用于操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元(6)對(duì)每個(gè)可信文件進(jìn)行完整性檢測(cè)，比較判斷每個(gè)可信文件代碼是否被篡改，依次針對(duì)每個(gè)文件生成可信文件計(jì)算值后，根據(jù)度量值與計(jì)算值相比較，確定單個(gè)可信文件的完整性，進(jìn)而確定操作系統(tǒng)所有可信文件的完整性。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元(6)還包括磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)檢測(cè)單元，用于讀取磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)，檢測(cè)其磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)是否完整，再調(diào)用可信文件檢測(cè)單元進(jìn)行單個(gè)可信文件完整性檢測(cè)。所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還包括磁盤參數(shù)度量值(10)，用于操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元(6)對(duì)操作系統(tǒng)文件所存儲(chǔ)的磁盤進(jìn)行磁盤參數(shù)完整性檢測(cè)，生成磁盤參數(shù)完整性計(jì)算值后，所述度量值與計(jì)算值相比較，確定該操作系統(tǒng)存儲(chǔ)磁盤參數(shù)的完整性。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，還包括磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)恢復(fù)單元(7)，用于當(dāng)磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)檢測(cè)單元檢測(cè)磁盤參數(shù)為不完整時(shí)，調(diào)用該單元中的磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)，強(qiáng)制恢復(fù)磁盤數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述還包括可信文件列表(11)，用于在磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)檢測(cè)完成后，查找對(duì)比操作系統(tǒng)可信文件名，檢測(cè)所有可信文件是否存在，保證操作系統(tǒng)可信文件的完整性，然后調(diào)用可信文件檢測(cè)單元進(jìn)行單個(gè)可信文件完整性檢測(cè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，還包括操作系統(tǒng)可信文件恢復(fù)單元(9)，當(dāng)操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元(6)對(duì)操作系統(tǒng)可信文件通過可信文件列表(11)或者可信文件度量值(12)比較，進(jìn)行完整性檢測(cè)后，確定操作系統(tǒng)可信文件不完整或者被篡改時(shí)，調(diào)用預(yù)先保存的操作系統(tǒng)可信恢復(fù)文件，強(qiáng)制恢復(fù)該可信文件，恢復(fù)完整的操作系統(tǒng)環(huán)境。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述可信文件度量值(12)，磁盤參數(shù)度量值(10)，可信文件列表(11)，EFI鏡像代碼恢復(fù)單元(8)，磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)恢復(fù)單元(7)和操作系統(tǒng)可信恢復(fù)文件單元(9)，存儲(chǔ)在EFI安全存儲(chǔ)部件中。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述EFI安全存儲(chǔ)部件為本地安全存儲(chǔ)部件，或者外置安全存儲(chǔ)部件。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述的外置安全存儲(chǔ)部件為遠(yuǎn)程安全存儲(chǔ)部件時(shí)，所述操作系統(tǒng)可信恢復(fù)文件單元(9)存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程安全存儲(chǔ)部件中；所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還包括簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)單元，簡(jiǎn)單TCP Socket驅(qū)動(dòng)單元，用于在確定操作系統(tǒng)文件不完整時(shí)，調(diào)用簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)單元，簡(jiǎn)單TCP Socket驅(qū)動(dòng)單元通過網(wǎng)絡(luò)連接到遠(yuǎn)程安全存儲(chǔ)部件，將存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程安全存儲(chǔ)部件中的操作系統(tǒng)可信恢復(fù)文件下載到本地恢復(fù)操作系統(tǒng)文件。
13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，還包括完整性管理單元，用于設(shè)置EFI啟動(dòng)時(shí)，是否需要執(zhí)行完整性檢測(cè)啟動(dòng)模式，并可以允許用戶根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的需要定制操作系統(tǒng)涉及的操作系統(tǒng)可信相關(guān)文件，重新生成磁盤參數(shù)度量值(10)，可信文件列表(11)，可信文件度量值(12)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述完整性管理單元包括安全等級(jí)設(shè)置單元用于設(shè)置所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的啟動(dòng)模式；完整性預(yù)置單元用于定制操作系統(tǒng)可信文件，重新生成磁盤參數(shù)度量值(10)，可信文件列表(11)，可信文件度量值(12)及操作系統(tǒng)可信文件，當(dāng)系統(tǒng)再次進(jìn)行完整性檢測(cè)時(shí)，依照新的比較基準(zhǔn)進(jìn)行操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)；EFI完整性預(yù)置單元在用戶選擇EFI完整性預(yù)置管理時(shí)，運(yùn)行EFI完整性預(yù)置單元，生成新的EFI完整性度量值。
15.一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完整性檢測(cè)的方法，其特征在于，包括EFI完整性檢測(cè)，即包括下列步驟步驟A在系統(tǒng)上電運(yùn)行至PEI階段，CPU、芯片組、主板的基本初始化完成后，根據(jù)運(yùn)行模式單元，決定是否開啟完整性檢測(cè)啟動(dòng)模式，否則直接按照通常的啟動(dòng)模式開啟計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；步驟B當(dāng)以完整性檢測(cè)啟動(dòng)模式啟動(dòng)EFI BIOS時(shí)，調(diào)用EFI完整性檢測(cè)單元(5)計(jì)算出EFI完整性計(jì)算值；步驟C比較判斷當(dāng)前EFI完整性度量值和計(jì)算值是否相等，如果相等，則說明EFI鏡像代碼是完整的，執(zhí)行EFI BIOS啟動(dòng)后續(xù)過程；如果不相等，說明EFI鏡像代碼不完整，執(zhí)行后續(xù)過程。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完整性檢測(cè)方法，其特征在于，所述EFI完整性檢測(cè)還包括如下步驟步驟D當(dāng)EFI鏡像代碼不完整時(shí)，用戶選擇是否調(diào)用EFI鏡像文件恢復(fù)單元(8)中的EFI鏡像恢復(fù)代碼進(jìn)行恢復(fù)，如果是，則進(jìn)行EFI鏡像代碼恢復(fù)，完成EFI完整性檢測(cè)，執(zhí)行EFI BIOS后續(xù)過程；否則停止運(yùn)行。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完整性檢測(cè)方法，其特征在于，還包括操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)，即還包括下列步驟步驟EEFI完整性檢測(cè)完成后，運(yùn)行DXE階段的流程，DXE調(diào)度操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元(6)加載入內(nèi)存；步驟F進(jìn)入BDS階段，如果運(yùn)行模式單元為完整性檢測(cè)設(shè)置，則調(diào)用步驟E所述的操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元(6)；步驟G操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元(6)中的可信文件檢測(cè)單元調(diào)用操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)方法，執(zhí)行對(duì)每個(gè)可信文件進(jìn)行完整性檢測(cè)，比較判斷每個(gè)可信文件代碼是否被篡改，依次針對(duì)每個(gè)文件生成可信文件計(jì)算值，對(duì)操作系統(tǒng)文件完整性進(jìn)行檢測(cè)；步驟H根據(jù)可信文件度量值(12)與計(jì)算值相比較，確定單個(gè)可信文件的完整性，進(jìn)而確定操作系統(tǒng)所有可信文件的完整性。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完整性檢測(cè)方法，其特征在于，所述操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)還包括下列步驟步驟I當(dāng)操作系統(tǒng)可信文件被篡改時(shí)，提示用戶可以進(jìn)行操作系統(tǒng)可信文件恢復(fù)，如果用戶選擇不進(jìn)行恢復(fù)，則停止加載操作系統(tǒng)，如果用戶選擇進(jìn)行恢復(fù)后，進(jìn)行下一步；步驟J檢測(cè)操作系統(tǒng)的文件與相應(yīng)的操作系統(tǒng)可信文件是否相一致，如果都相一致，加載并運(yùn)行操作系統(tǒng)；否則，進(jìn)入下一步；步驟K提示用戶是否進(jìn)行恢復(fù)，如果用戶選擇不進(jìn)行恢復(fù)，則停止加載操作系統(tǒng)，則如果用戶選擇恢復(fù)，則相應(yīng)操作系統(tǒng)可信文件都被復(fù)制覆蓋相應(yīng)的文件，加載并運(yùn)行操作系統(tǒng)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的完整性檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟G包括如下步驟步驟G1操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元(6)首先調(diào)用磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)檢測(cè)單元，讀取磁盤參數(shù)MBR，活動(dòng)分區(qū)，分區(qū)表信息，通過散列算法計(jì)算MBR，活動(dòng)分區(qū)，分區(qū)表信息的計(jì)算值，并與磁盤參數(shù)度量值(10)進(jìn)行比較，檢測(cè)磁盤參數(shù)是否完整，然后才調(diào)用操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元(6)中的可信文件檢測(cè)單元對(duì)單個(gè)可信文件進(jìn)行完整性檢測(cè)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完整性檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟G1包括如下步驟步驟G11當(dāng)磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)檢測(cè)單元檢測(cè)磁盤參數(shù)為不完整時(shí)，調(diào)用磁盤參數(shù)恢復(fù)單元(7)中的磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)，強(qiáng)制恢復(fù)磁盤數(shù)據(jù)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完整性檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟G還包括下列步驟步驟G2在磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)檢測(cè)完成后，進(jìn)行操作系統(tǒng)可信文件列表(11)檢測(cè)，查找對(duì)比操作系統(tǒng)可信文件名，檢測(cè)所有可信文件是否都存在，保證操作系統(tǒng)可信文件的完整性，然后才調(diào)用可信文件檢測(cè)單元進(jìn)行單個(gè)可信文件完整性檢測(cè)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完整性檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟G2還包括下列步驟步驟G21當(dāng)操作系統(tǒng)可信文件列表(11)檢測(cè)到操作系統(tǒng)可信文件不存在時(shí)，強(qiáng)制調(diào)用操作系統(tǒng)可信文件恢復(fù)單元(9)，恢復(fù)該操作系統(tǒng)可信文件。
23.根據(jù)權(quán)利要求17所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完整性檢測(cè)方法，其特征在于，所述操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)還包括下列步驟步驟I當(dāng)操作系統(tǒng)文件不完整時(shí)，提示用戶可以進(jìn)行操作系統(tǒng)可信文件恢復(fù)，如果用戶選擇不進(jìn)行恢復(fù)，則停止加載操作系統(tǒng)，如果用戶選擇進(jìn)行恢復(fù)后，調(diào)用簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)單元，簡(jiǎn)單TCP Socket驅(qū)動(dòng)單元連接到遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)；步驟J檢測(cè)本地操作系統(tǒng)的文件與遠(yuǎn)程服務(wù)器上相應(yīng)的操作系統(tǒng)可信文件是否相一致，如果都相一致，關(guān)閉底層網(wǎng)絡(luò)連接，加載并運(yùn)行操作系統(tǒng)；否則，進(jìn)入下一步；步驟K提示用戶是否進(jìn)行恢復(fù)，如果用戶選擇不進(jìn)行恢復(fù)，則停止加載操作系統(tǒng)，則如果用戶選擇恢復(fù)，則遠(yuǎn)程服務(wù)器上的相應(yīng)操作系統(tǒng)可信文件被復(fù)制并傳送到本地，覆蓋相應(yīng)的文件，然后關(guān)閉底層網(wǎng)絡(luò)連接，加載并運(yùn)行操作系統(tǒng)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的完整性檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟G包括如下步驟步驟G1操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元(6)首先調(diào)用磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)檢測(cè)單元，讀取磁盤參數(shù)MBR，活動(dòng)分區(qū)，分區(qū)表信息，通過散列算法計(jì)算MBR，活動(dòng)分區(qū)，分區(qū)表信息的計(jì)算值，并與磁盤參數(shù)度量值(10)進(jìn)行比較，檢測(cè)磁盤參數(shù)是否完整，然后才調(diào)用操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元(6)中的可信文件檢測(cè)單元對(duì)單個(gè)可信文件進(jìn)行完整性檢測(cè)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完整性檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟G1包括如下步驟步驟G11當(dāng)磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)檢測(cè)單元檢測(cè)磁盤參數(shù)為不完整時(shí)，調(diào)用該單元中的磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)，強(qiáng)制恢復(fù)磁盤數(shù)據(jù)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完整性檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟G還包括下列步驟步驟G2在磁盤參數(shù)數(shù)據(jù)檢測(cè)完成后，進(jìn)行操作系統(tǒng)可信文件列表(11)檢測(cè)，查找對(duì)比操作系統(tǒng)可信文件名，檢測(cè)所有可信文件是否都存在，保證操作系統(tǒng)可信文件的完整性，然后才調(diào)用可信文件檢測(cè)單元(6)進(jìn)行單個(gè)可信文件完整性檢測(cè)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完整性檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟G2還包括下列步驟步驟G21當(dāng)操作系統(tǒng)可信文件列表檢測(cè)到操作系統(tǒng)可信文件不存在時(shí)，提示用戶可以進(jìn)行操作系統(tǒng)可信文件恢復(fù)，如果用戶選擇不進(jìn)行恢復(fù)，則停止加載操作系統(tǒng)，如果用戶選擇進(jìn)行恢復(fù)后，調(diào)用簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)單元，簡(jiǎn)單TCP Socket驅(qū)動(dòng)單元連接到遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)；步驟G22檢測(cè)本地操作系統(tǒng)的文件與遠(yuǎn)程服務(wù)器上相應(yīng)的操作系統(tǒng)可信文件是否相一致，如果都相一致，關(guān)閉底層網(wǎng)絡(luò)連接，返回重新進(jìn)行操作系統(tǒng)可信文件列表(11)檢查；否則，進(jìn)入下一步；步驟G23提示用戶是否進(jìn)行恢復(fù)，如果用戶選擇不進(jìn)行恢復(fù)，則停止加載操作系統(tǒng)，則如果用戶選擇恢復(fù)，則遠(yuǎn)程服務(wù)器上的相應(yīng)操作系統(tǒng)可信文件被復(fù)制并傳送到本地，覆蓋相應(yīng)的文件，然后關(guān)閉底層網(wǎng)絡(luò)連接，返回重新進(jìn)行操作系統(tǒng)可信文件列表(11)檢查。
28.根據(jù)權(quán)利要求17所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完整性檢測(cè)方法，其特征在于，還包括完整性管理配置，其包括如下步驟步驟L在用戶通過了操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)之后，選擇是否進(jìn)入操作系統(tǒng)完整性管理單元；步驟M如果用戶不選擇進(jìn)入操作系統(tǒng)完整性管理單元，則直接啟動(dòng)操作系統(tǒng)；當(dāng)用戶選擇進(jìn)入操作系統(tǒng)完整性管理單元時(shí)，顯示操作系統(tǒng)完整性管理界面，用戶對(duì)操作系統(tǒng)完整性進(jìn)行管理配置。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完整性檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟M包括下列步驟步驟M1當(dāng)用戶選擇安全等級(jí)管理時(shí)，運(yùn)行安全等級(jí)設(shè)置單元，設(shè)置目前的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全等級(jí)；步驟M2在用戶選擇操作系統(tǒng)完整性文件預(yù)置管理時(shí)，運(yùn)行操作系統(tǒng)完整性文件預(yù)置單元，用戶定制操作系統(tǒng)可信文件；步驟M3在用戶選擇EFI代碼完整性預(yù)置管理時(shí)，運(yùn)行EFI完整性預(yù)置單元，生成新的EFI完整性度量值。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟M2包括下列步驟步驟M21運(yùn)行操作系統(tǒng)完整性文件預(yù)置單元，提示并由用戶選擇增加或者減少操作系統(tǒng)可信文件；步驟M22根據(jù)用戶選擇的操作系統(tǒng)可信文件，生成生成磁盤參數(shù)度量值(10)，可信文件列表(11)，可信文件度量值(12)及其涉及的操作系統(tǒng)可信文件；步驟M23將生成生成磁盤參數(shù)度量值(10)，可信文件列表(11)，可信文件度量值(12)及其涉及的操作系統(tǒng)可信文件存儲(chǔ)到EFI安全存儲(chǔ)部件；步驟M24返回操作系統(tǒng)完整性管理單元。
全文摘要
一種可進(jìn)行完整性檢測(cè)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和方法，包括運(yùn)行模式單元，其包括一個(gè)完整性檢測(cè)啟動(dòng)控制量，通過判斷該運(yùn)行模式單元，決定是否啟動(dòng)完整性檢測(cè)啟動(dòng)模式；EFI完整性檢測(cè)單元(5)，對(duì)EFI鏡像代碼進(jìn)行完整性檢測(cè)；EFI完整性檢測(cè)單元(5)包括EFI完整性度量值，在生成的EFI完整性計(jì)算值后，根據(jù)度量值與計(jì)算值相比較，確定EFI鏡像代碼的完整性。還包括操作系統(tǒng)完整性檢測(cè)單元(6)及完整性管理單元。其基于EFI BIOS，在計(jì)算機(jī)底層固件運(yùn)行階段對(duì)操作系統(tǒng)的完整性進(jìn)行檢測(cè)，具有更好的可靠性及安全性。
文檔編號(hào)G06F21/57GK1952885SQ20051011289
公開日2007年4月25日 申請(qǐng)日期2005年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月19日
發(fā)明者張怡, 周建, 席振新, 田宏萍 申請(qǐng)人:聯(lián)想(北京)有限公司