如今,嵌入式系统在人类的日常生活中扮演着日益重要的角色,所以,嵌入式系统内存数据安全研究正变得越来越重要。攻击者通常可以对嵌入式系统内存数据发动主动和被动攻击。主动攻击破坏数据的完整性,被动攻击破坏数据的机密性。使情况更加糟糕的是,现存的嵌入式系统都是以明文的形式存储、操作数据,而这些数据通常又是非常私密的数据,所以,需要保护存储在系统内存中的数据的机密性和完整性。本文提出了一种新的内存数据完整性保护方案HMBC,通过隐藏数据块和系统为这个数据块分配的counter间的映射关系,消除攻击者同时破坏数据块和系统为这个数据块分配的counter的完整性的可能性,在保护系统抵御主动攻击的前提下,尽可能的减少完整性保护方案导致的系统性能下降和存储空间消耗。内存数据机密性保护作为构建可信计算平台的一个不可或缺的重要组成部分,计数器模式加密以其在性能方面的优势,成为如今使用最广泛的机密性保护方案。但是,当系统中使用的counter溢出时,需要暂停系统任务、更换密钥、分配新的counter、重新加解密所有涉及到的数据块,极大地降低了系统的性能。本文提出了一种新的counter构建方案ECOH,同时对计数器模式加密模型做出相应的修改,平滑的消除了counter溢出引起的一系列问题,构建性能友好的计算平台。本文使用Simplescalar这款广受欢迎的开源计算机体系结构仿真模拟器仿真模拟本文提出的HMBC和ECOH方案。模拟结果充分证明了本文提出的完整性保护方案HMBC和机密性保护方案ECOH方案是低负载、低消耗的构建可信应用程序运行环境的方案。