基于trustzone的智能手机安全技术研究与实现

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1、４击种乂Ａ資幢＂－－－－－－专业学位硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥ（戀：ｒ．论支题目基于Ｔｒｕｓ位日ｎｅ的智能手机安全技术妍究与实现：击１专业学位类别工程硕±学号２０１３２２２２０２１０作者姓名刘志伟指导教师雷航教授独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方夕ｈ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

2、获得电子科技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说明并表示谢意。诚，芝作者签名：日期：知月３日＿论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘允许论义被查飼和借阅。本人授权电子科技大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、缩印或扫描，可Ｗ采用影印等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）、作者签名：表］支

3、Ａ导师签名：＇丢日期Ｉ：部作月Ｉ日分类号密级注1UDC学位论文基于TrustZone的智能手机安全技术研究与实现（题名和副题名）刘志伟（作者姓名）指导教师雷航教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称软件工程提交论文日期2016.3.18论文答辩日期2016.4.19学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。ResearchandImplementationofSmartphoneSecurityTechnologyBased

4、onTrustZoneAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:LiuZhiweiSupervisor:Prof.LeiHangSchool:SchoolofInformationandSoftwareEngineering摘要摘要智能终端在生活和工作的不同场景中扮演着非常重要的角色，越来越多的用户个人隐私存储其中。保障数据安全的问题变得尤为突出，用户往往通过设定相应的密码来验证身份

5、来防止数据泄漏的意外发生。不过为提高密码的安全强度，用户就不得不记忆复杂的密码和执行频繁的密码输入等诸多行为，因此大大影响了用户的体验。不过伴随生物识别技术的快速应用推广，其方便快捷的特性得到了广泛的认可。譬如，指纹识别技术正在快速的应用于智能终端领域，替代传统的密码验证方式，采用识别比对用户的指纹信息来安全快速的实现身份验证行为。因此，如何确保指纹识别的安全性，保证识别过程安全可靠的问题也日益凸显出来。目前出现的一个可信执行环境（TrustedExecutionEnvironment，TEE）的概念，旨在为可信应用程序提供安全执行环境。其中该安全

6、执行环境的概念可以从三种机制中实现，包括Intel的TXT及AMD的SVM均可提供安全执行环境；ARMTrustZone安全技术，直接在CPU上提供非安全区域和安全区域的隔离机制；Hypervisor/VMM虚拟化机制，提供安全应用与非安全应用之间的隔离。嵌入式平台中广泛使用的ARM处理器提供了TrustZone的安全扩展机制，将SOC软硬资源划分为操作关键资源的可信执行环境和操作其它资源的普通执行环境（RichExecutionEnvironment，REE），旨在从处理器硬件架构的基础上搭建安全框架，从而确保设备抵御众多的潜在威胁。本文旨在解决

7、智能终端领域所存在的诸多安全问题，结合ARMTrustZone安全扩展技术，并根据生物特性的指纹识别思想，提出了一种基于TrustZone的指纹识别安全框架，为指纹识别应用提供可信执行环境，防止潜在恶意程序的攻击确保指纹识别过程的安全可靠，同时为了确保指纹信息的安全性，提供受TrustZone保护的用于指纹数据及特征安全加密的密钥，以保证其不被窃取。此外，设计实现了指纹数据的安全传输通道及其通讯协议，确保指纹传输过程的安全性。最后方案设计并且实现了一个原型系统，借助于实验的方式验证该方案的有效性，其实验结果也证明了本文所提技术和方法的可行性。关键词

8、：TrustZone，指纹识别，安全存储，智能终端，嵌入式系统IABSTRACTABSTRACTIntelligentte