计算机系统设计之初是为了辅助计算,并未考虑系统安全问题。但是随着计算智能化和数据资源共享的发展,计算机已逐渐成为人们知识和财富的载体,网络则为资源共享提供了强大的支撑。然而,当前计算机及网络系统的安全防护措施并不能满足资源承载和共享的安全需要。越来越多的计算机及网络系统漏洞成为攻击利用对象,对信息安全造成了严重威胁。国产主动免疫可信计算创新性地提出了双体系结构即计算+防御,该结构的提出从根本上改变了传统的计算机体系结构和网络模型,使防御系统从计算体系中分离出来成为了独立的防护单元。使作为网络节点的计算机和网络设备具备了自主防御能力。通过构建可信计算节点的独立主动免疫防御系统,可阻止已知和未知病毒软件的入侵,防止使用恶意篡改的硬件部件构建计算平台系统,防范不安全的网络节点接入可信网络,从而大幅度降低遭受病毒、木马攻击及DDOS等网络攻击的风险。其中可信平台控制模块(Trusted Platform Control Module,TPCM)是双系统中的免疫防御系统的基础支撑芯片,同时也是网络节点自身防护、网络安全接入及安全传输的信任基础。本文提出基于双体系结构的主动免疫系统的TPCM模块设计,适用于可信服务器、物联网、个人电脑、移动终端、工业终端、工业PC等计算机应用领域。本文的主要研究工作如下:1)基于TPCM的可信系统构建:首先信任起点的建立,TPCM是可信计算的核心控制模块,是可信计算平台可信度量信任根。在TPCM中包含首次度量代码,可以在系统上电之初提供对可信平台中的启动代码中关键数据的度量操作,然后才允许计算机启动代码运行。其次发起信任源的扩展,当TPCM完成对启动代码中关键数据度量,并通过验证后,启动可信计算平台,将信任扩展到启动代码。由TPCM发起对其计算基础平台设备及代码数据进行度量验证,最后在操作系统中完成可信系统构建。2)TPCM芯片的设计及实现:TPCM芯片不仅是可信计算的发起单元—可信计算的根,而且也是可信计算的执行部件—可信计算的控制部件,它通过制定通讯协议,向上层应用提供各种支持,其中包括密码运算、杂凑运算、重要数据存储、设备使用权限控制等。3)TPCM与计算机的软硬件接口的实现:TPCM通过计算机总线连接到可信计算主板上,可信平台控制模块和其他设备之间需要通过主控总线、低速通讯总线、高速通讯总线接口连接。TPCM基础软件让计算机能通过安全指令接口获得TPCM的可信服务及安全报告。