試題三 (共25分)

閱讀以下有關(guān)嵌入式軟件可信計(jì)算方面的敘述,在答題紙上回答問題1至問題2。

某公司長(zhǎng)期從事嵌入式商用軟件的開發(fā)工作。隨著業(yè)務(wù)范圍的擴(kuò)展,公司最近簽署了一項(xiàng)大型客機(jī)信息綜合處理的軟件研制合同,作為機(jī)載軟件,其可靠性和安全性直接影響著大型客機(jī)的安全特性。合同要求承制方在開展工作之前必須完成安全性、可靠性分析報(bào)告,在軟件開發(fā)過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格遵循相關(guān)工程化標(biāo)準(zhǔn)。

公司總經(jīng)理將此項(xiàng)任務(wù)交給了張工程師,要求他盡快掌握航空軟件研制的各項(xiàng)要求,并拿出項(xiàng)目的策劃書。張工在深入研究了可信計(jì)算等相關(guān)知識(shí)的基礎(chǔ)上,結(jié)合航空軟件的特點(diǎn),提出了一項(xiàng)項(xiàng)目實(shí)施策劃方案。此方案在安全性設(shè)計(jì)方面借鑒了可信計(jì)算的相關(guān)技術(shù),得到了甲方的認(rèn)可,但是,針對(duì)此方案,公司領(lǐng)導(dǎo)層存在極大爭(zhēng)議,問題主要焦點(diǎn)在于按此方案實(shí)施,公司的人員、成本和資源投入將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)本公司的承受能力,張工指出,傳統(tǒng)商用軟件的開發(fā)模式不能滿足航空用戶的需要,軟件可信度太低,對(duì)后續(xù)發(fā)展不利。經(jīng)過(guò)認(rèn)真討論,公司領(lǐng)導(dǎo)層形成了統(tǒng)一認(rèn)識(shí),按可信計(jì)算的技術(shù)要求,提升公司的整體軟件開發(fā)水平。

【問題1】(13分)

ISO/IEC 15408標(biāo)準(zhǔn)定義可信為:參與計(jì)算的組件,其操作或過(guò)程在任意的條件下是可預(yù)測(cè)的,并能夠抵御病毒和物理干擾。而航空設(shè)備的基本特點(diǎn)就是要求設(shè)備工作的實(shí)體行為應(yīng)該總是以預(yù)期的方式達(dá)到預(yù)期的目的(即行為、資源的確定性要求)。基于這種思想,張工依據(jù)可信計(jì)算組織定義的可信鏈模型(即可信測(cè)量根(RTM)—BIOS—OSLoader—OS構(gòu)成鏈?zhǔn)叫湃捂溎Ｐ?span>)理論,給出了一種適應(yīng)本項(xiàng)目的帶數(shù)據(jù)恢復(fù)的星型信任模型(圖3-1)。該模型的中心思想是將可信測(cè)量根植入機(jī)載設(shè)備平臺(tái)模塊內(nèi)部NVRAM(非易失存儲(chǔ)器)中,在信任鏈中增加數(shù)據(jù)恢復(fù)功能,并將信任鏈延伸到應(yīng)用。請(qǐng)根據(jù)張工設(shè)計(jì)思想,完善圖3-1所示的帶數(shù)據(jù)恢復(fù)星型信任模型的空白部分。并用100字以內(nèi)的文字,解釋該模型與鏈?zhǔn)叫湃捂溎Ｐ拖啾鹊奶攸c(diǎn)。

【問題2】(12分)

交叉編譯器是嵌入式軟件開發(fā)必備的基礎(chǔ)工具軟件之一。目前比較流行的交叉編譯器是GNU系列產(chǎn)品,它是一種開源軟件。編譯器生成代碼正確與否嚴(yán)重影響機(jī)載設(shè)備的安全,因此,張工在方案中提出對(duì)本項(xiàng)目采用的交叉編譯器開展可信技術(shù)研究?？尚啪幾g器包括兩方面含義,其一是編譯器自身的可信性,即必須保證整個(gè)編譯操作的可信性,保證編譯器在編譯過(guò)程中不會(huì)給編譯處理對(duì)象帶來(lái)任何安全問題;其二是必須保證編譯器編譯所得程序可執(zhí)行代碼的可信,即編譯器必須保證,通過(guò)其編譯生成的程序代碼是安全和可靠的。因此,張工提出在傳統(tǒng)編譯操作的基礎(chǔ)上加入代碼安全性加強(qiáng)機(jī)制、代碼可信性驗(yàn)證機(jī)制和可執(zhí)行代碼保護(hù)機(jī)制。圖3-2給出了可信編譯系統(tǒng)的框架。

請(qǐng)說(shuō)明三種可信機(jī)制在傳統(tǒng)編譯操作步驟中的位置,并給出圖3-2的(a)~(c)對(duì)應(yīng)的可信機(jī)制名稱。

根據(jù)表3-1所示的信息流名稱,給出圖3-2中(d)~(h)對(duì)應(yīng)的功能模塊間的信息流編號(hào)。