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本书旨在讲解可信计算的理论、关键技术和典型应用。本书主要内容包括可信计算基础、可信平台模块、可信软件栈、信任链构建技术、远程证明、云安全与可信计算、可信计算的应用。通过阅读本书，读者不仅可以加深对可信计算的理解，还能提升实际应用能力。
本书适合相关领域的科研人员与工程技术人员阅读，也可供高等院校计算机相关专业的师生参考。
中国自主基础软件技术与应用丛书
移动开发系列丛书
书名：可信计算原理及应用
ISBN：978-7-115-68149-2
本书由人民邮电出版社发行数字版。版权所有，侵权必究。
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编 著 王 勇 王喜媛 张跃宇
责任编辑 谢晓芳
人民邮电出版社出版发行 北京市丰台区成寿寺路11号
邮编 100164 电子邮件 315@ptpress.com.cn
网址 http://www.ptpress.com.cn
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本书旨在讲解可信计算的理论、关键技术和典型应用。本书主要内容包括可信计算基础、可信平台模块、可信软件栈、信任链构建技术、远程证明、云安全与可信计算、可信计算的应用。通过阅读本书，读者不仅可以加深对可信计算的理解，还能提升实际应用能力。
本书适合相关领域的科研人员与工程技术人员阅读，也可供高等院校计算机相关专业的师生参考。
当今世界数字化浪潮席卷全球，5G、人工智能、物联网等技术正深刻重塑社会生产与生活方式。然而，技术跃迁的背后，安全威胁与风险亦如影随形：数据泄露、网络攻击、系统漏洞等事故频发，成为制约数字经济发展的关键因素。在这种背景下，作为保障信息系统内生安全的技术基石，可信计算不仅是技术演进的必然选择，而且是筑牢国家安全屏障、实现科技自立自强的战略选择。
本书系统梳理可信计算技术的理论体系与实践路径，可以为构建安全可控的数字基础设施提供有力支撑。
可信计算技术是数字时代的安全基石。数字化进程的加速使网络安全上升为国家战略的核心议题。从关键信息基础设施保护到个人隐私数据防护，从工业互联网到智慧城市建设，系统的可信性已成为数字社会运转的“生命线”。传统安全机制更多依赖外部防御，而可信计算通过构建“计算+防护”一体化的内生安全体系，从芯片、操作系统到在应用层实现全链条可信验证，为摆脱“被动防御”困境提供了新思路。本书深入讨论可信计算的核心原理，并结合我国自主技术标准，如可信密码模块（Trusted Cryptography Module，TCM）、可信执行环境（Trusted Execution Environment，TEE）等，揭示其在关键领域的重要价值。
加快可信计算技术的发展是自主创新的突围之路。全球科技竞争格局的深刻变革凸显了关键技术自主可控的紧迫性。近年来，国际社会围绕网络空间主导权的博弈日趋激烈，核心技术的“断供”风险倒逼我国加快基础软件与硬件体系的自主化进程。作为支撑安全生态的核心技术，可信计算的发展必须扎根于国产化土壤。本书不仅介绍国外可信计算前沿技术，还聚焦我国以自主密码为基础的全新可信计算体系框架。
可信计算的概念由国际可信计算组织（Trusted Computing Group，TCG）提出，并形成了较成熟的生态体系。然而，国际技术标准的主导权长期被少数国家垄断，对我国信息安全构成潜在威胁。近年来，随着“新基建”战略的推进，我国可信计算技术进一步与云计算、大数据等新兴技术深度融合，形成了具有中国特色的可信计算生态。本书梳理了国内外可信计算的发展脉络，对比了技术路线的异同，为我国可信计算的发展提供了思路。
本书有两大特色。
• 立足自主创新，彰显中国技术路线。本书以我国自主可信计算技术为核心，通过与国际主流技术路线［如TCG的可信平台模块（Trusted Platform Module，TPM）标准］对比，介绍我国在TCM、TEE等领域独具特色的技术体系。通过对比国内外技术路线的异同，本书不仅提供了全球视野，还凸显了我国在可信计算领域的自主创新能力和技术话语权。
• 聚焦前沿趋势，探索技术融合新范式。作为一项基础性技术，可信计算的价值在于与新兴技术的深度融合。本书内容紧跟技术发展趋势，深入探讨可信计算与云计算、虚拟化等技术的协同创新，通过可信平台模块对云服务器各组件和虚拟节点的可信验证，确保运行环境可信，防止恶意篡改，提升云服务整体的安全性。
本书共8章，主要内容如下。
第1章概述信息安全的威胁、信息安全与可信计算、可信计算研究现状。
第2章讨论安全性、隐私保护、密码学基础与密钥管理，以及公钥基础设施。
第3章介绍TPM安全芯片和TCM安全芯片。
第4章阐述TCG软件栈（TCG Software Stack，TSS）和TCM服务模块（TCM Service Module，TSM），并讨论可信软件栈的实现。
第5章介绍可信性度量、可信根、信任链和信任链构建系统。
第6章讲述远程证明原理、平台身份证明、平台完整性证明和虚拟化平台的可信证明。
第7章讲解云安全基础、可信云计算基础知识、可信云计算的关键技术和应用，以及可信云平台安全管理策略。
第8章介绍TPM模拟器的应用实现、远程证明、PCR操作、TCM的文件可信性度量。
在编写本书的过程中，编者得到了许多人的无私帮助和支持。在项目申请和出版过程中得到了龙芯中科技术股份有限公司嵌入式生态平台总监叶骐宁和人民邮电出版社编辑的帮助。另外，西安电子科技大学的许多同学参与了本书的案例设计，他们包括马风虎、张尉卿、汪赵杰等，在此向他们表示衷心的感谢。
编者
2025年春于西安电子科技大学
可信计算（trusted computing）是网络安全领域的关键技术，对构建安全、稳定、开放的网络环境至关重要。它是一种综合性计算技术，通过在硬件中嵌入安全功能，为整个信息系统提供安全可信的运行环境，确保数据的完整性、机密性和可用性，有效抵御外部攻击和防范内部威胁。
随着我国网络空间的扩展，网络安全威胁变得多样化和复杂化，而可信计算的应用显著提升了关键信息基础设施的安全防护能力，降低了数据泄露和网络攻击的风险。在网络强国战略的推动下，我国不断加强网络安全法律法规建设，支持可信计算技术的研发和应用，以增强网络产品和服务的安全性，提高网络空间的安全防御水平。
可信计算的核心要素包括硬件安全、软件安全、网络安全和数据安全。其中，硬件安全通过安全启动、加密和访问控制，为软件提供安全的运行环境；软件安全关注操作系统和应用程序的安全，防止恶意软件攻击和数据泄露；网络安全使用加密技术和安全协议保护数据传输；数据安全则确保在存储和传输过程中不泄露或篡改数据。
可信计算的实施涉及安全设计、持续监控、风险管理和合规性策略，最终构建一个全面的安全防护体系。在当前网络安全威胁日益严峻的背景下，可信计算对保护关键基础设施、保障个人隐私、促进经济发展具有重要意义。随着技术的不断进步，可信计算将继续在保障信息安全方面发挥关键作用，为构建更加安全的数字世界提供坚实的技术基础。
在当今社会，信息安全问题已成为一个多维度的挑战，涉及技术、法律和伦理等层面，主要包括以下几个方面[1]。
• 数据安全与隐私保护：随着互联网和移动设备的普及，个人与企业的敏感信息越来越多地存储和传输于网络中。网络攻击和数据泄露事件频发，导致个人隐私和企业商业机密面临严重的威胁。可信计算通过全链条的安全措施（包括加密技术和访问控制等）来保证数据的完整性和安全性。
• 关键基础设施的防护：金融、交通和能源等关键信息基础设施是网络攻击的重点目标，一旦受到攻击，就可能造成重大的经济损失并严重影响社会的稳定性。加强这些基础设施的网络安全防护是确保国家安全和公共安全的关键。
• 法律法规与伦理挑战：网络安全法律法规的滞后问题，以及技术滥用引发的伦理问题，如监控、信息审查和算法偏见，都需要通过与技术发展同步的法规建设和伦理标准来解决。可信计算不仅要确保技术的安全应用，还要符合法律法规和伦理要求。
• 国际网络安全合作：网络空间已成为国家竞争的新领域，网络安全事件常常涉及国家安全和国际政治。国际合作和对话对预防与解决网络空间的争端至关重要。
• 个人信息的合理利用：个人信息的收集、使用和保护是社会关注的热点，在利用数据推动社会发展的同时，必须找到社会发展与个人隐私保护的平衡点。
• 网络安全技术的发展：恶意软件、网络攻击和身份盗窃等安全威胁不断演变，要求我们不断发展和完善网络安全技术。可信计算的实施（如安全启动、实时监控、多因素认证等）对提高信息系统的安全性至关重要。
• 供应链的安全审计：供应链攻击通过渗透供应商或服务提供商来攻击目标系统，这种攻击隐蔽且难以防范，可信计算的硬件安全和供应链审计可以帮助识别与防止这类攻击。
面对这些复杂且不断变化的挑战，需要从多个维度（包括技术创新、法律法规、伦理规范和国际协作）进行综合应对。可信计算为提升网络安全性的关键策略，其重要性在于它提供了一套全面的方法论，从硬件到软件，从数据保护到身份验证，每一环节都强调安全性和可靠性。
通过采纳可信计算的原则和实践，能够显著增强信息系统的防护能力，有效抵御各种网络威胁。此外，随着技术的进步，法律法规也需要不断更新，以应对新的安全挑战，确保技术发展与法律法规的要求相协调。同时，提升公众对信息安全的认识也是构建安全数字环境的关键一环。
在当今数字化飞速发展的时代，信息安全成为备受瞩目的关键领域，而可信计算为保障信息安全提供了重要的支撑与思路。信息安全涵盖诸多方面，包括数据的保密性，防止在未经授权的情况下访问与泄露数据；数据的完整性，确保信息在存储与传输过程中未被篡改；数据的可用性，保障合法用户能按需正常使用信息资源等。随着网络攻击手段的日益复杂，如黑客入侵、恶意软件传播等，信息安全面临着严峻的挑战。可信计算应运而生，它旨在从硬件、软件等底层构建起可信的计算环境。其核心在于通过硬件平台的可信根，如可信平台模块（Trusted Platform Module，TPM），为计算系统提供可信赖的基础，在此之上进行度量、存储以及报告等操作。随着技术的不断完善与发展，可信计算有望在提升信息安全水平方面持续贡献力量，助力构建更安全的数字世界。
可信计算是一种确保计算机系统安全的技术[2-4]，它通过验证软件和数据的完整性来防止恶意攻击。这个概念最早可以追溯到1983年美国国防部制定的《可信计算机系统评价标准》（Trusted Computer System Evaluation Criteria，TCSEC），其中提出了可信计算机和可信计算基（Trusted Computing Base，TCB）的概念，并把TCB作为系统安全的基础。可信计算的核心是创建一个安全的可信根，然后建立从硬件平台、操作系统到应用系统的信任链（见图1-1）。在这条信任链上，从根开始一级认证一级，一级信任一级，以实现信任的逐级扩展，构建一个安全可信的计算环境。
▲ 图1-1 信任链
随着技术的发展，可信计算已经从早期的理念和标准发展成一个涵盖多种技术、产品和标准的领域。例如，TPM是可信计算平台的可信根，它是一个单片系统（System on Chip，SoC），具有身份认证、安全度量和密码服务等功能，能够有效防止硬件设备运行基本输入输出系统（Basic Input/Output System，BIOS）级别和外围固件级别的恶意程序。
可信计算技术的发展不仅提高了计算平台的安全性，还在应对网络攻击、保护数据隐私等方面发挥了重要的作用。随着信息技术的不断进步，可信计算将继续在保障信息安全方面发挥关键作用。
从20世纪80年代至今，世界可信计算技术的演进经历了从单一主机到复杂网络系统的深刻变革，可信计算的发展已历经三个阶段。
1983年，美国国防部制定了《可信计算机系统评价标准》，首次明确了可信计算机系统和TCB的定义，为可信计算的理论基础奠定了基石。20世纪90年代末，随着互联网的发展和计算机安全需求的变化，Intel、HP、IBM和Microsoft等著名IT企业成立了可信计算平台联盟（Trusted Computing Platform Alliance，TCPA）。
2001年发布的TPM 1.1及2003年发布的TPM 1.1b规范定义了TPM的基本功能和接口，包括密钥管理、安全启动、追溯性和测量等。2003年发布的TPM 1.2规范在TPM 1.1的基础上增加了对称密钥加密、密钥转移和授权等功能，并提高了安全性。
在这个阶段，可信计算技术主要以硬件芯片作为可信根，以可信性度量、可信存储、可信报告等为手段，实现计算机的单机保护，但未从计算机体系结构的层面考虑安全问题，很难实现主动防御。
2003年，TCPA改组为可信计算组织（Trusted Computing Group, TCG）。2005年，密码学研究者发现SHA-1算法存在安全漏洞，而TPM 1.2广泛使用该算法，其安全性逐渐受到质疑。为应对这一挑战，TCG开始制定TPM 2.0规范。
2014年发布的TPM 2.0规范在密码算法上更加灵活，增加了对其他加密算法的支持，不再硬编码特定算法，而允许通过算法标识符选择任意算法；增强了应用程序的TPM可用性；拥有更强大的授权机制；简化了TPM管理，并且支持更广泛的平台，包括移动设备和嵌入式系统。
TPM 2.0是微软Windows 11操作系统运行所要求的版本，为操作系统提供了一系列安全功能。作为一种硬件解决方案，它在物理层面上为设备提供了安全保护，使密钥和证书等敏感信息能够更加安全地存储和管理，且遵循国际标准，有助于提高跨平台操作的安全性和兼容性。
相对于国外可信计算被动调用的外挂式体系结构，由中国推动的可信计算3.0开创了全新的可信计算体系结构。通过双系统体系结构，实现了安全机制与计算任务的并行运行，有效避免了传统安全措施对业务性能的影响；强调主动免疫，能够主动识别和防御未知的安全威胁；具有很好的适应性，可以广泛应用于服务器、存储系统、终端和嵌入式系统等计算环境。
可信计算的发展历程如图1-2所示。
▲ 图1-2 可信计算的发展历程
我国可信计算源于1992年正式立项研究的主动免疫的综合防护系统，该研究创造性地提出了基于双系统体系结构实施主动可信监控的思想。经过长期攻关、军民融合，形成了自主创新的主动免疫可信网络防护体系。在可信2.0的基础上，这一可信技术体系解决了可信体系与现有体系的融合、可信管理和可信简化开发等问题。2007年，北京工业大学牵头完成可信计算3.0的4个主体标准，形成了可信框架体系基础。2014年，以可信计算3.0产业链企业、高校和科研院所为合作基础的中关村可信计算产业联盟成立，宣告了可信计算3.0产业化时代的正式到来。
相对于国外可信计算被动调用的外挂式体系结构，我国可信计算行业革命性地开创了以自主密码为基础、以控制芯片为支柱、以双融主板为平台、以可信软件为核心、以可信连接为纽带、策略管控成体系、安全可信保应用的全新的可信计算体系结构。国产自主可信计算平台具有以下特点。
• 核心部件采用具有自主知识产权的国产中央处理器（Central Processing Unit，CPU）和自主研发的国产可信密码芯片。
• 在密码体系中采用非对称和对称相结合的国产密码算法。
• 不同于TCG定义的3个可信根，我国自主可信计算平台只有可信密码模块（Trusted Cryptography Module，TCM）可信根，并由TCM可信根实现先于平台启动的可信性度量。
• 基于国产操作系统，在可信软件层面构建了宿主软件系统与可信基础软件的双系统体系结构。
我国可信计算3.0的主要特征是系统免疫性，其保护对象是以系统节点为中心的网络动态链，构成“宿主+可信”的双节点可信免疫体系结构，在宿主机上运算的同时，使用可信机进行安全监控，实现对网络信息系统的主动免疫防护。针对已知流程的应用系统，根据系统的安全需求，制定策略，提供安全保障，从而确保应用系统按照预期执行。
我国可信计算的发展经历了3个主要阶段。
自2001年起，国内IT企业开始基于TCG技术进行产品开发，并成立了可信计算标准工作小组，致力于相关标准的本土化研究。
2006年，建立了自主技术理论和标准体系，成立了我国自己的可信计算组织，即可信计算工作组（TCM Union，TCMU）。
发展至今，在TCMU成员的共同努力下进入可信计算3.0时代，已经基本形成完整的产业体系，包括芯片、计算终端、可信网络和可信计算测评等。
可信计算通过建立一个信任链，从硬件层面延伸至操作系统和应用程序，确保整个计算环境的完整性和可信性。这种策略的核心在于，通过硬件和软件的紧密结合，为系统提供安全的运行环境，从而有效预防恶意攻击和数据泄露等安全威胁。
一个完整的可信计算系统包括多个关键组件——可信根、TPM、可信操作系统（Trusted Operating System，TOS）和可信应用程序等。这些组件共同构成了一个安全可信的计算环境，确保了从硬件到软件的每个层面都经过了安全加固。
可信执行环境（Trusted Execution Environment，TEE）是可信计算系统的关键，它采用一种具有硬件安全功能的CPU，通过内存隔离机制提供安全的计算环境。TEE能够在不降低计算效率的前提下，完成对隐私数据的保护性计算。它为敏感数据提供了额外的保护层，使其免受一般软件攻击的威胁，并提供了更强的处理能力和更大的内存空间，以支持复杂的安全计算任务。
可信计算还广泛应用密码技术，包括同态加密和安全多方计算等，以进一步加强数据隐私保护。同态加密技术允许根据加密数据直接进行计算，而无须先对数据进行解密，这为保护数据隐私提供了新的解决方案。安全多方计算面对多个参与方，能够在不泄露各自数据的前提下，共同完成某些计算任务。在实际中，可信计算用于保护具有敏感属性的数据，例如医疗健康领域的病历和医疗影像数据。它确保这些数据在隔离和可信的环境中被处理，以防止未经授权的访问和信息泄露。
此外，可信计算在云计算平台、物联网、电子政务等领域中发挥着重要作用。它为这些应用提供了安全访问控制、数据机密性和完整性保护，确保了应用程序的可信性和数据的安全性。随着技术的发展和应用的深入，可信计算将继续在提升网络空间的安全性方面发挥关键作用，为构建更加安全、可靠的数字世界提供坚实的技术基础。
当前，可信计算正处于蓬勃发展的阶段。在硬件方面，TPM不断升级优化，功能更加强大，为构建可信基础提供有力支撑；在软件层面，可信性度量、验证等相关算法持续改进，精准性不断提高。可信计算的应用领域也在不断拓展，从传统的计算机系统延伸至云计算、物联网、区块链等新兴领域，保障数据安全与系统可信运行。
可信计算环境的互操作性和应用程序的跨平台运行能力依赖于统一的安全程序和共享的技术规范。为了实现这一目标，TCG汇集了一些公司的专业知识，致力于制定并公开发布关于TPM及其他设备的安全模块、可信基础设施要求、应用程序接口（Application Program Interface，API）以及构建可信环境所需协议的规范。
作为一种国际认可的安全密码处理器标准，TPM旨在利用设备内部的专用微控制单元（即安全硬件）来安全地管理和处理加密密钥，并提供一个与操作系统解耦的安全环境，构建跨操作系统环境的软件栈。该标准的技术规范由TCG编写，并得到了国际标准化组织（International Organization for Standardization，ISO）和国际电工委员会（International Electrotechnical Commission，IEC）的认可，于2009年被正式采纳为ISO/IEC 11889标准。随后几年，TCG持续对TPM规范进行更新和修订，以适应技术的进步和市场的需求。
TPM芯片通常是一块内置于主板上的微型硬件设备，负责在主机设备上实现TPM功能。它通过封装和绑定密钥，确保只有TPM能解密，从而防止未经授权的访问。TPM内置的存储根密钥的私钥部分保持机密，而密钥的迁移属性决定了它们是否能在TPM外部使用。TPM还能创建与平台配置绑定的密钥，仅在配置未变时才能解封。它也支持对外部数据的密封，与主机应用程序（如Windows操作系统的BitLocker）协同工作，确保数据安全，直至满足预设条件。
TPM芯片独立于操作系统，使用专用固件和电路处理命令，防止密钥受操作系统漏洞的影响，确保系统状态的可信度，从而增强整个系统的安全性。基于硬件确保存储在TPM中的信息能更好地免受外部软件攻击，从而开发基于TPM的各种安全应用程序。同时，TPM并不能控制在主机设备上运行的应用程序，TPM可以存储运行前的配置参数，但具体的策略由主机应用程序来制定和实施。TPM芯片基于硬件的安全性可以增强对虚拟专用网络（Virtual Private Network，VPN）、无线网络、文件、凭据管理的保护，并且提高许多计算领域（包括电子商务、电子政务、网上银行以及其他需要高安全性的领域）的安全性。
随着对信息安全重视程度的不断提高，要不断提高信息技术的安全性，其中可信计算起到十分关键的作用。目前，国外主流IT厂商、标准组织建立的是以TPM为核心的技术规范体系。为了打破国外对可信计算的技术垄断，提高我国计算产业的信息安全水平，2006年我国成立了可信计算密码专项组，联合国内相关管理机构、科研组织和科技公司共同制定具有自主知识产权的可信计算技术体系。2007年12月，国家密码管理局发布了《可信计算密码支撑平台功能与接口规范》，将国内使用的可信基础模块定义为TCM。
相较于TPM，TCM采用我国《商用密码管理条例》中规定的SM2椭圆曲线公钥加密算法、SM3密码杂凑算法等，同时引入了对称密钥算法，简化了TPM中复杂的密钥管理。TCM的证书认证机制采用签名密钥和加密密钥的双证书机制，将对称密钥和非对称密钥结合以保护系统安全，并在密钥管理体系和基础密码服务体系等方面进行改进，提升系统的安全性。TCM的结构如图1-3所示。
▲ 图1-3 TCM的结构
在全球可信计算领域，一系列厂商通过其创新的产品和技术，为提升计算系统的安全性和可靠性做出了重要贡献。
作为全球TPM芯片的主要生产商之一，英飞凌（Infineon）提供了广泛的可信计算解决方案。其OPTIGA TPM系列模块专为嵌入式设备和系统的完整性保护而设计，支持多种加密算法，为关键数据和进程提供强有力的保护。此外，英飞凌的Z32H330TC芯片以其高性能和高安全性，兼容国际和中国的安全标准，被广泛应用于计算机、智能手机和嵌入式系统等设备。
意法半导体（STMicroelectronics）是一家全球领先的半导体公司。其生产的STSAFE TPM芯片支持计算机、服务器、打印机、交换机和路由器等设备。
我国的可信计算芯片设计制造商——国民技术提供了包括TCM在内的一系列可信计算芯片和解决方案。其第三代可信计算芯片Z32H330TC以高性能和高安全性著称，兼容国际和国内的安全标准，广泛应用于终端计算机、服务器、网络通信设备和嵌入式系统等领域。
兆日（Sinosun）科技是一家专注于信息安全领域的高科技公司，专门从事商用密码产品的研制、生产和销售，是国内商用密码产品市场占有率高、生产规模大的产品及技术提供商。2007年，兆日科技与全球知名系统固件厂商系微（Insyde）合作，推出了TPM 1.2安全芯片，并在UEFI（Unified Extensible Firmware Interface，统一的可扩展固件接口）2.0环境下验证了其稳定运行能力，证明了其可靠性和实用性。
这些厂商的可信计算产品不仅增强了设备的安全性，还为全球范围内的安全计算环境做出了重要贡献。随着技术的发展和安全需求的增加，这些产品将在数字世界中扮演越来越重要的角色。
可信计算在推动我国网络强国建设和网络安全与信息化建设中扮演着至关重要的角色[7]。根据我国发布的相关指导文件，网络安全和信息化是事关国家安全和国家发展的战略目标，而可信计算技术是实现这一战略目标的关键支撑。
首先，可信计算通过在硬件层面嵌入安全功能，为信息系统提供安全的运行环境，这与我国提出的构建安全、稳定、开放的网络环境的目标相契合。通过确保计算过程的完整性、机密性和可用性，可信计算有助于防范网络安全威胁，如恶意软件攻击、数据泄露和网络欺诈等。
其次，我国强调要加强关键信息基础设施的安全保护，提升网络安全防护能力。可信计算技术的应用能够为关键信息基础设施提供一层额外的安全防护，通过硬件安全模块（如TPM、TCM）保护敏感数据和关键操作，确保基础设施的安全性、可靠性。
再次，随着我国信息化水平的不断提升，数据安全和个人隐私保护成为社会关注的焦点。可信计算技术（如加密和访问控制）能够有效保护存储的数据和传输过程中的数据，防止未经授权的访问和数据泄露，这对保障和维护公民的隐私权和社会的公共利益具有重要意义。
此外，我国还提出了加强网络安全法律法规建设，推动网络安全技术的研发和应用。可信计算是一种先进的网络安全技术，其研究和应用得到了国家的大力支持。通过技术创新，可信计算能够不断适应新的安全挑战，提高网络空间的安全防御水平。
最后，可信计算还与信息化建设紧密相关。在推动经济社会信息化的过程中，可信计算为数据的存储、处理和传输提供了安全保障，为数字经济的健康发展提供了坚实的技术支撑。
综上所述，可信计算技术是实现我国网络强国战略和网络安全与信息化建设的关键技术之一。它不仅能够提升网络的安全防护能力和保护关键信息基础设施，还能够促进信息化建设并保护数据安全和个人隐私，为构建安全、稳定、开放的网络环境提供坚实的技术基础。
可信计算的远程证明是一种安全机制，它允许一个远程实体验证另一个计算平台的完整性和安全状态。这是通过检查平台的完整性度量和配置来实现的，这些度量和配置由TPM或TCM记录。通过远程证明，可以实现如下功能。
• 设备安全启动：确保计算机在启动过程中只加载可信的软件和硬件。
• 网络访问控制：在设备连接到网络之前，验证设备的完整性，确保只有符合安全策略的设备才能接入网络。
• 数据保护：通过加密存储和传输数据，确保数据的机密性和完整性。
• 软件完整性验证：验证软件是否未被篡改，确保软件的安全性和可靠性。
• 云计算安全：在云环境中，通过远程证明技术验证虚拟机的完整性，提高云服务的安全性。
在云计算和大数据环境下，安全挑战是一个重要的问题，而可信计算是合适的解决方案。可信计算通过建立可信计算基础设施，提供安全的计算环境，防止数据和应用程序遭到恶意攻击。
首先，可信计算依靠硬件的安全特性，如安全启动、硬件加密等，确保计算机系统的启动过程不受恶意软件的干扰，从而建立一个可信的基础环境。其次，可信计算提供加密技术和身份认证机制，防止数据在传输和存储过程中被窃取或篡改。最后，可信计算提供安全的运行环境，通过安全监控和隔离技术，防止恶意程序对系统的攻击和破坏。
在实际应用中，管理者可以考虑采用可信计算技术来构建安全的云计算和大数据平台。例如，选择基于可信计算的云服务器，确保计算资源和数据的安全性；采用可信计算的存储系统，保证大数据的私密性和完整性；使用可信计算的虚拟化技术，构建安全的虚拟化环境。
虽然区块链技术的兴起带来了许多新的应用场景和机会，但是它带来了安全和隐私方面的挑战。为了解决这些问题，可信计算技术逐渐成为保障区块链安全的重要手段，可信计算技术在区块链中可以发挥以下作用。
• 数据隐私保护：可信计算技术可以确保区块链中的敏感数据在计算过程中不被泄露。通过将计算任务委托给可信执行环境，敏感数据可以在不暴露给其他参与者的情况下进行计算，从而保护用户的隐私。
• 验证代码和安全性：虽然区块链中的智能合约是实现业务逻辑的核心，但是智能合约的漏洞和错误可能导致安全问题与资产损失。可信计算技术可以用于对智能合约进行验证和审计，确保其安全性和正确性。通过在可信执行环境中执行智能合约，可以防止恶意代码的执行和漏洞被利用。
• 抗篡改和防篡改：区块链的安全性依赖于节点的诚实行为和数据的完整性。可信计算技术可以确保节点在执行计算任务时不会篡改数据或执行非法操作，通过将计算过程置于可信执行环境中，并使用硬件保护机制，可以有效防止篡改和提高区块链的安全性。
分布式系统把数据放在多个独立运行的计算机（称为节点）上，各个节点利用计算机网络进行信息传递，合作完成任务。分布式系统是建立在网络上的软件系统，在多台不同的服务器中部署不同的服务模块，通过远程调用协同工作，对外提供服务。可信计算在分布式系统中扮演着至关重要的角色，它通过确保计算过程的安全性和可靠性，提升整个系统的可信度。具体来说，可信计算可以在以下几个方面发挥作用。
• 安全启动：可信计算技术确保系统从可信的初始状态启动，防止恶意软件在系统启动时加载。
• 可信执行环境：可信计算技术提供受保护的环境，以确保敏感计算任务在隔离且安全的环境中执行，防止泄露或篡改数据。
• 度量证明：验证软件和硬件的运行状态，确保系统的稳定性和安全性。
• 可信存储：通过加密技术保护存储在系统中的数据，即使在数据传输过程中也能保证其安全性。
在分布式系统中，这些功能尤为重要，因为它们涉及多个计算节点和数据传输。可信计算技术（如TPM和TEE）的应用可以显著提高分布式系统在处理敏感数据时的安全性与可靠性。这对云计算、大数据和物联网等领域尤其关键，因为这些领域需要在多个节点之间安全地共享和处理大量数据。
