基于truecrypt和usbkey的整盘加密系统设计与实现

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1、中文图书分类号：TP391密级：公开UDC：004学校代码：10005工程硕士学位论文M.E.DSSERTATION论文题目：基于TrueCrypt和USBKEY的整盘加密系统设计与实现论文作者：王赛学科：计算机技术指导教师：张建标教授论文提交日期：2016年5月UDC：004学校代码：10005中文图书分类号：TP391学号：S201307168密级：公开北京工业大学工程硕士专业学位论文题目：基于TrueCrypt和USBKEY的整盘加密系统设计与实现英文题目：DESIGNANDIMPLEMENTATIONOFFULLDIS-KENCRYPTIONSYSTEMBASEDONTRU

2、ECR-YPTANDUSBKEY论文作者：王赛学科专业：计算机技术研究方向：信息安全申请学位：工程硕士专业学位指导教师：张建标所在单位：计算机学院答辩日期：2016-6-3授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：王赛日期：2016年6月21日关于论文使用授权的说明本人完全了

3、解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：王赛日期：2016年6月21日导师签名：张建标日期：2016年6月21日摘要摘要随着数字信息的迅猛增长，磁盘成为了数据存储的中心和数据防护的最后一道防线，因此磁盘加密系统越来越受到我国政府和企业的重视。TrueCrypt作为一款获得广泛认可的开放源代码的磁盘加密系统，我国学者对TrueCrypt进行了深入研究，并在其基础上实现了安全性更高的磁盘加密系统。但是这些系统仍然

4、存在以下问题：沿用了安全性较低的基于用户口令的验证方式、不支持国密算法、数据分区的解密过程繁琐不透明以及加密后的数据分区易被误操作破坏。为解决以上问题，本文结合USBKEY技术，基于TrueCrypt设计并实现了整盘加密系统TrustDiskEncrypt（简称TDE），TDE系统有以下特点：基于USBKEY技术实现了可信口令机制，可信口令的保密性和安全性由USBKEY来保证；在可信口令的基础上，提出了基于分级模型的密钥体系结构，设计了各级密钥的初始化流程；支持系统分区加解密，由于系统分区解密时需要在BIOS层使用可信口令机制，本文为TDE系统设计了BIOS层USBKEY驱动；支持

5、国密算法，使用SM3算法实现密钥的派生函数，将SM4算法用于数据的加解密；基于新提出的可信口令机制、密钥分层体系以及国密算法，从新设计继承自TrueCrypt的模块，实现了系统分区和数据分区加解密；优化了数据分区的加解密流程，解决了加密数据分区容易被误操作损坏和解密过程繁琐的问题。本文结合USBKEY技术和TrueCrypt系统设计并实现的TDE加密系统，在密钥保护、国密算法支持、透明使用等方面较已有的磁盘加密系统有着显著的优势，同时TDE系统也可以为其他学者在研究基于TrueCrypt的加密系统时提供参考。关键词：磁盘加密；整盘加密；TrueCrypt；USBKEY；Fulldi

6、skencryptionIAbstractAbstractWiththerapidgrowthofdigitalinformation,thediskhasbecomethecenterofdatastorageandthelastlineofdefenseindataprotection,sothediskencryptionsystemisgettingmoreandmoreattentionfromgovernmentandenterprises.TrueCryptisawidelyrecognizedopensourcediskencryptionsystem,Chin

7、esescholarshaveconductedin-depthresearchonTrueCrypt,andtheyhaveimplementedsomemoresecurediskencryptionsystembasedonTrueCrypt.Butthesesystemstillexistthefollowingproblems:usingthelowersecurityauthenticationmethodsbasedonuser-inputpasswor