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可信平台模块测试系统设计与实现

作　者: 王禹
导　师: 王震宇
学　校: 解放军信息工程大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 可信计算 可信平台模块 测试系统 测试用例生成 FPGA
分类号: TP309
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


可信平台模块(TPM,Trusted Platform Module)是可信计算技术中的核心硬件与信任基础,基于TPM的可信计算平台能够有效提高信息系统的安全性。随着可信计算的发展,越来越多的厂商推出了声称完全符合规范的TPM芯片。鉴于TPM的重要地位,它们与规范标准之间的符合度问题受到了极大关注,构建TPM测试系统成为亟待解决的问题。通过对现有TPM测试系统的研究,本文提出从TPM的接口命令层面来进行TPM测试系统的设计,实现了对TPM的功能测试。该系统由测试控制子系统和测试执行子系统组成,前者主要负责提供测试用例的控制策略以及对测试结果进行分析,后者负责提供测试用例的执行策略以及面向TPM的底层通信。本文的主要工作包括以下三点:1、依照规范生成了TPM功能测试项集合,明确了测试的功能对象。在此基础上,将功能测试项划分为单功能单命令和单功能多命令两种类型,分别使用等价类划分的方法和有限状态机的方法,构造生成了两类测试项对应的测试用例集。2、通过对TPM操作模式的研究,制定了符合TPM操作模式的测试用例控制策略。在研究TPM寄存器访存机制的基础上,给出了符合TPM访存机制的测试用例执行策略。解决了不同功能测试项对应测试用例的控制和执行问题。3、在研究嵌入式平台外围接口以及TPM特殊LPC总线周期的基础上,选择嵌入式平台中的SPI总线接口进行扩展,并基于FPGA实现了SPI与LPC总线间的信号转换。解决了测试系统与TPM之间的底层通信问题。本文最后对ST19WP18和AT97SC3203两款TPM进行了测试,发现ST19WP18中的完全自测和授权会话两项功能不符合TPM规范要求。通过分析测试结果,证明该系统能够有效的发现TPM中存在的功能差异。

全文目录


表目录  6-7
图目录  7-8
摘要  8-9
ABSTRACT  9-10
第一章 绪论  10-16
  1.1 课题的研究背景  10-11
  1.2 课题的研究意义  11-12
  1.3 国内外研究现状  12-14
  1.4 课题的研究内容  14
  1.5 论文的组织结构  14-16
第二章 相关技术研究  16-24
  2.1 SOC 测试技术研究  16-18
    2.1.1 SOC 测试概念  16-17
    2.1.2 SOC 测试分类  17
    2.1.3 SOC 功能测试  17-18
  2.2 TPM 关键技术研究  18-23
    2.2.1 TPM 内部组成  18-19
    2.2.2 TPM 工作原理  19-20
    2.2.3 TPM 数据结构  20-21
    2.2.4 TPM 命令组成  21-23
  2.3 本章小结  23-24
第三章 TPM 测试系统的总体设计  24-33
  3.1 测试系统的设计目标  24-25
  3.2 测试系统的构建策略  25-29
    3.2.1 测试方法研究  25-26
    3.2.2 系统构建研究  26-27
    3.2.3 关键问题研究  27-29
  3.3 测试系统的框架结构  29-31
    3.3.1 测试系统总体框架  29-30
    3.3.2 测试控制子系统的组成  30
    3.3.3 测试执行子系统的组成  30-31
  3.4 测试系统的执行流程  31-32
  3.5 本章小结  32-33
第四章 TPM 测试系统中测试用例的设计与实现  33-48
  4.1 TPM 功能集合的研究与测试项的生成  33-37
    4.1.1 功能集合研究  33-34
    4.1.2 测试项的生成  34-37
  4.2 SFSC 型测试项的测试用例  37-42
    4.2.1 等价类划分方法  37-38
    4.2.2 基于等价类划分的设计  38-41
    4.2.3 测试用例的实现  41-42
  4.3 SFMC 型测试项的测试用例  42-47
    4.3.1 有限状态机模型  42-43
    4.3.2 基于有限状态机的设计  43-44
    4.3.3 测试用例的实现  44-47
  4.4 本章小结  47-48
第五章 TPM 测试系统中关键模块的设计与实现  48-65
  5.1 测试数据存储模块  48-49
  5.2 测试用例控制模块  49-52
    5.2.1 TPM 操作模式研究  49-51
    5.2.2 测试用例的控制策略  51-52
  5.3 测试用例执行模块  52-58
    5.3.1 TPM 寄存器访存机制研究  52-54
    5.3.2 测试用例的执行策略  54-58
  5.4 TPM 通信接口模块  58-64
    5.4.1 特殊LPC 总线周期研究  58-59
    5.4.2 基于FPGA 的模块实现  59-64
  5.5 本章小结  64-65
第六章 测试与分析  65-71
  6.1 测试对象  65
  6.2 测试内容  65-68
  6.3 测试结果  68-70
  6.4 本章小结  70-71
结束语  71-73
参考文献  73-76
作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作  76-77
致谢  77

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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 > 一般性问题 > 安全保密
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