[發明專利]基于SGX的可信輸入輸出控制方法、裝置、設備和存儲介質

有效

• 申請號: 202011506823.3
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112651018B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 吳良順
• 申請（專利權）人: 卓爾智聯（武漢）研究院有限公司
• 主分類號: G06F21/53
• 分類號: G06F21/53;G06F21/57;G06F21/60;G06F9/455
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 馮右明

1.一種基于SGX的可信輸入輸出控制方法，其特征在于，所述方法包括：

建立運行用戶應用程序的第一飛地；建立運行輸入輸出驅動程序的第二飛地；所述第一飛地針對所述第二飛地在隨機飛地上生成本地認證報告；所述本地認證報告是基于所述第一飛地的物理地址和所述隨機飛地的身份標識生成的；所述第一飛地將所述隨機飛地的身份標識發送至所述第二飛地，以使所述第二飛地基于所述隨機飛地的身份標識計算得到所述第一飛地的物理地址；所述第一飛地和所述第二飛地將所述第一飛地的物理地址作為對稱密鑰，并使用所述對稱密鑰和對稱加密算法建立加密通道；其中，所述用戶應用程序與所述輸入輸出驅動程序之間使用所述加密通道進行數據傳輸；

利用所述輸入輸出驅動程序獲取用戶設備輸入的敏感數據，通過所述加密通道將所述敏感數據從所述輸入輸出驅動程序傳遞至所述用戶應用程序；

在所述第一飛地內運行所述用戶應用程序，以使所述用戶應用程序處理所述敏感數據得到數據處理結果；

通過所述加密通道將所述數據處理結果從所述用戶應用程序傳遞至所述輸入輸出驅動程序并傳輸至所述用戶設備。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立運行用戶應用程序的第一飛地，包括：

通過帶有SGX機制的處理器創建所述第一飛地；所述第一飛地用于運行用戶應用程序。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

所述輸入輸出驅動程序將所述敏感數據路由到第一虛擬設備；所述第一虛擬設備的設備類與所述用戶設備的設備類相匹配；

所述第一虛擬設備將所述敏感數據傳遞至操作系統。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

在所述用戶應用程序請求通過所述加密通道傳輸所述敏感數據時，所述輸入輸出驅動程序將所述敏感數據從所述第一虛擬設備通過所述加密通道重定向至第二虛擬設備；

所述第二虛擬設備將所述敏感數據通過所述加密通道將所述敏感數據轉發至所述操作系統。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

建立運行可信引導程序的第三飛地；

所述第三飛地針對虛擬機監控程序運行所述可信引導程序，以獲取平臺寄存器值，并驗證所述平臺寄存器值；

若驗證成功，則通過所述輸入輸出驅動程序將針對所述平臺寄存器值的認證結果傳遞至所述用戶應用程序。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

若未驗證成功，則在所述平臺寄存器中生成錯誤值。

7.根據權利要求1至6任一項所述的方法，其特征在于，

所述輸入輸出驅動程序由虛擬機監控程序托管和保護。

8.一種基于SGX的可信輸入輸出控制裝置，其特征在于，所述裝置包括：

飛地建立模塊，用于建立運行用戶應用程序的第一飛地；建立運行輸入輸出驅動程序的第二飛地；所述第一飛地針對所述第二飛地在隨機飛地上生成本地認證報告；所述本地認證報告是基于所述第一飛地的物理地址和所述隨機飛地的身份標識生成的；所述第一飛地將所述隨機飛地的身份標識發送至所述第二飛地，以使所述第二飛地基于所述隨機飛地的身份標識計算得到所述第一飛地的物理地址；所述第一飛地和所述第二飛地將所述第一飛地的物理地址作為對稱密鑰，并使用所述對稱密鑰和對稱加密算法建立加密通道；其中，所述用戶應用程序與所述輸入輸出驅動程序之間使用所述加密通道進行數據傳輸；

敏感數據獲取模塊，用于利用所述輸入輸出驅動程序獲取用戶設備輸入的敏感數據，通過所述加密通道將所述敏感數據從所述輸入輸出驅動程序傳遞至所述用戶應用程序；

敏感數據處理模塊，用于在所述第一飛地內運行所述用戶應用程序，以使所述用戶應用程序處理所述敏感數據得到數據處理結果；

數據處理結果傳輸模塊，用于通過所述加密通道將所述數據處理結果從所述用戶應用程序傳遞至所述輸入輸出驅動程序并傳輸至所述用戶設備。