[套装书]数据安全架构设计与实战+手机安全和可信应用开发指南:TrustZone与OP-TEE技术详解（2册）

作者
郑云文帅峰云 黄腾 宋洋
丛书名
网络空间安全技术丛书
出版社
机械工业出版社
ISBN
9781911011711
简要
简介
内容简介书籍计算机书籍 ---------------------------数据安全架构设计与实战--------------------------- 本书系统性地介绍数据安全架构的设计与实践，融入了作者多年在安全领域积累的实践经验。全书分四大部分，共20章。第一部分介绍安全架构的基础知识，内容包括安全、数据安全、安全架构、5A方法论、CIA等基本概念,为后续论述奠定基础。第二部分介绍产品安全架构，内容包括：身份认证、授权、访问控制、审计、资产保护等，讲解如何从源头设计来保障数据安全和隐私安全，防患于未然。第三部分介绍安全技术体系架构，内容包括：安全技术架构、网络和通信层安全架构、设备和主机层安全架构、应用和数据层安全架构、安全架构案例分析等。第四部分介绍数据安全与隐私保护治理，内容包括：数据安全治理、数据安全政策文件体系、隐私保护基础与增强技术、GRC方案、数据安全与隐私保护的统一等。 ---------------------------手机安全和可信应用开发指南:TrustZone与OP-TEE技术详解--------------------------- TrustZone技术是一种提高ARM芯片安全性的技术，OP-TEE是基于ARM的TrustZone技术搭建的可信执行环境。两者的结合可为系统软件提供硬件级别的安全保护。 本书主要分为4篇，总计25章，第一篇介绍了TrustZone技术的背景、实现原理、系统基本框架以及OP-TEE开发环境的搭建；第二篇分析了OP-TEE在REE和TEE中各组件的作用和联系，为将OP-TEE集成到基于ARMv7/ARMv8处理器的开发平台打下基础；第三篇详细介绍OP-TEE内核的中断处理、进程管理和通信等主要功能的实现原理，使读者对TEE OS的架构设计有进一步的认识；第四篇介绍基于OP-TEE在加密、解密、安全存储、在线支付等方面的实际应用，以及如何开发基于OP-TEE的可信应用程序和安全驱动软件。 本书适合以ARM芯片为核心的手机或嵌入式系统功能与应用开发人员和技术支持人员，以及有志于研究和学习ARM芯片安全技术的大专院校学生。
目录



---------------------------数据安全架构设计与实战---------------------------


对本书的赞誉
序　一
序　二
前　言
第一部分　安全架构基础
第1章　架构 2
1.1　什么是架构 2
1.2　架构关注的问题 4
第2章　安全架构 5
2.1　什么是安全 5
2.2　为什么使用“数据安全”这个术语 7
2.3　什么是安全架构 10
2.4　安全架构5A方法论 11
2.5　安全架构5A与CIA的关系 13
第二部分　产品安全架构
第3章　产品安全架构简介 16
3.1　产品安全架构 16
3.2　典型的产品架构与框架 17
3.2.1　三层架构 17
3.2.2　B/S架构 18
3.2.3　C/S架构 19
3.2.4　SOA及微服务架构 19
3.2.5　典型的框架 20
3.3　数据访问层的实现 21
3.3.1　自定义DAL 21
3.3.2　使用ORM 22
3.3.3　使用DB Proxy 23
3.3.4　配合统一的数据服务简化DAL 23
第4章　身份认证：把好第一道门 24
4.1　什么是身份认证 24
4.2　如何对用户进行身份认证 26
4.2.1　会话机制 27
4.2.2　持续的消息认证机制 29
4.2.3　不同应用的登录状态与超时管理 30
4.2.4　SSO的典型误区 31
4.3　口令面临的风险及保护 32
4.3.1　口令的保护 33
4.3.2　口令强度 33
4.4　前端慢速加盐散列案例 34
4.5　指纹、声纹、虹膜、面部识别的数据保护 35
4.6　MD5、SHA1还能用于口令保护吗 36
4.6.1　单向散列算法简介 36
4.6.2　Hash算法的选用 38
4.6.3　存量加盐HASH的安全性 38
4.7　后台身份认证 39
4.7.1　基于用户Ticket的后台身份认证 40
4.7.2　基于AppKey的后台身份认证 41
4.7.3　基于非对称加密技术的后台身份认证 41
4.7.4　基于HMAC的后台身份认证 42
4.7.5　基于AES-GCM共享密钥的后台身份认证 44
4.8　双因子认证 44
4.8.1　手机短信验证码 44
4.8.2　TOTP 44
4.8.3　U2F 45
4.9　扫码认证 45
4.10　小结与思考 46
第5章　授权：执掌大权的司令部 48
5.1　授权不严漏洞简介 48
5.2　授权的原则与方式 49
5.2.1　基于属性的授权 49
5.2.2　基于角色的授权 50
5.2.3　基于任务的授权 51
5.2.4　基于ACL的授权 51
5.2.5　动态授权 52
5.3　典型的授权风险 52
5.3.1　平行越权 52
5.3.2　垂直越权 53
5.3.3　诱导授权 53
5.3.4　职责未分离 53
5.4　授权漏洞的发现与改进 54
5.4.1　交叉测试法 54
5.4.2　漏洞改进 54
第6章　访问控制：收敛与放行的执行官 56
6.1　典型的访问控制策略 56
6.1.1　基于属性的访问控制 57
6.1.2　基于角色的访问控制 57
6.1.3　基于任务的访问控制 57
6.1.4　基于ACL的访问控制 58
6.1.5　基于专家知识的访问控制 58
6.1.6　基于IP的辅助访问控制 59
6.1.7　访问控制与授权的关系 61
6.2　不信任原则与输入参数的访问控制 61
6.2.1　基于身份的信任原则 61
6.2.2　执行边界检查防止缓冲区溢出 62
6.2.3　参数化查询防止SQL注入漏洞 62
6.2.4　内容转义及CSP防跨站脚本 68
6.2.5　防跨站请求伪造 70
6.2.6　防跨路径操纵 75
6.2.7　防SSRF 76
6.2.8　上传控制 77
6.2.9　Method控制 78
6.3　防止遍历查询 79
第7章　可审计：事件追溯最后一环 81
7.1　为什么需要可审计 81
7.2　操作日志内容 82
7.3　操作日志的保存与清理 82
7.3.1　日志存储位置 82
7.3.2　日志的保存期限 83
第8章　资产保护：数据或资源的贴身保镖 84
8.1　数据安全存储 84
8.1.1　什么是存储加密 84
8.1.2　数据存储需要加密吗 87
8.1.3　加密后如何检索 88
8.1.4　如何加密结构化数据 88
8.2　数据安全传输 89
8.2.1　选择什么样的HTTPS证书 91
8.2.2　HTTPS的部署 92
8.2.3　TLS质量与合规 93
8.3　数据展示与脱敏 94
8.3.1　不脱敏的风险在哪里 94
8.3.2　脱敏的标准 94
8.3.3　脱敏在什么时候进行 94
8.3.4　业务需要使用明文信息怎么办 95
8.4　数据完整性校验 95
第9章　业务安全：让产品自我免疫 97
9.1　一分钱漏洞 97
9.2　账号安全 99
9.2.1　防撞库设计 99
9.2.2　防弱口令尝试 99
9.2.3　防账号数据库泄露 100
9.2.4　防垃圾账号 100
9.2.5　防账号找回逻辑缺陷 100
9.3　B2B交易安全 101
9.4　产品防攻击能力 103
第三部分　安全技术体系架构
第10章　安全技术体系架构简介 106
10.1　安全技术体系架构的建设性思维 106
10.2　安全产品和技术的演化 107
10.2.1　安全产品的“老三样” 107
10.2.2　网络层延伸 107
10.2.3　主机层延伸 108
10.2.4　应用层延伸 108
10.2.5　安全新技术 108
10.3　安全技术体系架构的二维模型 109
10.4　风险管理的“三道防线” 110
10.5　安全技术体系强化产品安全 112
10.5.1　网络部署架构 112
10.5.2　主机层安全 113
10.5.3　应用层安全 115
10.5.4　数据层安全 117
第11章　网络和通信层安全架构 119
11.1　简介 119
11.2　网络安全域 120
11.2.1　最简单的网络安全域 120
11.2.2　最简单的网络安全域改进 121
11.2.3　推荐的网络安全域 121
11.2.4　从有边界网络到无边界网络 122
11.2.5　网络安全域小结 124
11.3　网络接入身份认证 125
11.4　网络接入授权 127
11.5　网络层访问控制 127
11.5.1　网络准入控制 127
11.5.2　生产网络主动连接外网的访问控制 129
11.5.3　网络防火墙的管理 130
11.5.4　内部网络值得信任吗 131
11.5.5　运维通道的访问控制 132
11.6　网络层流量审计 132
11.7　网络层资产保护：DDoS缓解 133
11.7.1　DDoS简介 133
11.7.2　DDoS缓解措施 134
11.7.3　专业抗DDoS方案 134
第12章　设备和主机层安全架构 136
12.1　简介 136
12.2　身份认证与账号安全 136
12.2.1　设备/主机身份认证的主要风险 137
12.2.2　动态口令 137
12.2.3　一次一密认证方案 137
12.2.4　私有协议后台认证方案 138
12.3　授权与访问控制 138
12.3.1　主机授权与账号的访问控制 138
12.3.2　主机服务监听地址 139
12.3.3　跳板机与登录来源控制 140
12.3.4　自动化运维 141
12.3.5　云端运维 142
12.3.6　数据传输 142
12.3.7　设备的访问控制 143
12.4　运维审计与主机资产保护 144
12.4.1　打补丁与防病毒软件 144
12.4.2　母盘镜像与容器镜像 145
12.4.3　开源镜像与软件供应链攻击防范 145
12.4.4　基于主机的入侵检测系统 147
第13章　应用和数据层安全架构 150
13.1　简介 150
13.2　三层架构实践 151
13.2.1　B/S架构 152
13.2.2　C/S架构 153
13.3　应用和数据层身份认证 154
13.3.1　SSO身份认证系统 154
13.3.2　业务系统的身份认证 155
13.3.3　存储系统的身份认证 155
13.3.4　登录状态管理与超时管理 156
13.4　应用和数据层的授权管理 156
13.4.1　权限管理系统 156
13.4.2　权限管理系统的局限性 157
13.5　应用和数据层的访问控制 158
13.5.1　统一的应用网关接入 158
13.5.2　数据库实例的安全访问原则 159
13.6　统一的日志管理平台 159
13.7　应用和数据层的资产保护 160
13.7.1　KMS与存储加密 160
13.7.2　应用网关与HTTPS 164
13.7.3　WAF（Web应用防火墙） 165
13.7.4　CC攻击防御 167
13.7.5　RASP 168
13.7.6　业务风险控制 169
13.8　客户端数据安全 171
13.8.1　客户端敏感数据保护 172
13.8.2　安全传输与防劫持 172
13.8.3　客户端发布 174
第14章　安全架构案例与实战 176
14.1　零信任与无边界网络架构 176
14.1.1　无边界网络概述 177
14.1.2　对人的身份认证（SSO及U2F） 178
14.1.3　对设备的身份认证 178
14.1.4　最小授权原则 178
14.1.5　设备准入控制 179
14.1.6　应用访问控制 179
14.1.7　借鉴与改进 180
14.2　统一HTTPS接入与安全防御 181
14.2.1　原理与架构 181
14.2.2　应用网关与HTTPS 182
14.2.3　WAF与CC防御 183
14.2.4　私钥数据保护 183
14.2.5　负载均衡 184
14.2.6　编码实现 184
14.2.7　典型特点 185
14.3　存储加密实践 186
14.3.1　数据库字段加密 186
14.3.2　数据库透明加密 186
14.3.3　网盘文件加密方案探讨 187
14.3.4　配置文件口令加密 188
14.4　最佳实践小结 189
14.4.1　统一接入 189
14.4.2　收缩防火墙的使用 190
14.4.3　数据服务 190
14.4.4　建立KMS 191
14.4.5　全站HTTPS 191
14.4.6　通用组件作为基础设施 191
14.4.7　自动化运维 192
第四部分　数据安全与隐私保护治理
第15章　数据安全治理 194
15.1　治理简介 194
15.1.1　治理与管理的区别 194
15.1.2　治理三要素 196
15.2　数据安全治理简介 196
15.2.1　数据安全治理的要素 197
15.2.2　数据安全治理与数据安全管理的关系 201
15.3　安全项目管理 203
15.4　安全运营管理 204
15.5　合规与风险管理 208
15.6　安全开发生命周期管理（SDL） 208
15.6.1　SQL注入漏洞案例 209
15.6.2　SDL关键检查点与检查项 211
15.6.3　SDL核心工作 212
15.7　风险管理 212
15.7.1　风险识别或评估 212
15.7.2　风险度量或成熟度分析 216
15.7.3　风险处置与收敛跟踪 220
15.7.4　风险运营工具和技术 221
15.8　PDCA方法论与数据安全治理 224
第16章　数据安全政策文件体系 227
16.1　数据安全文件体系 227
16.1.1　四层文件体系架构简介 228
16.1.2　数据安全四层文件体系 228
16.1.3　标准、规范与管理规定的关系 229
16.1.4　外部法规转为内部文件 231
16.2　数据安全政策总纲 232
16.2.1　数据安全的目标和范围 232
16.2.2　数据安全组织与职责 233
16.2.3　授权原则 233
16.2.4　数据保护原则 234
16.2.5　数据安全外部合规要求 234
16.3　数据安全管理政策 234
16.3.1　数据分级与分类 234
16.3.2　风险评估与定级指南 235
16.3.3　风险管理要求 237
16.3.4　事件管理要求 238
16.3.5　人员管理要求 239
16.3.6　配置和运维管理 242
16.3.7　业务连续性管理 243
16.4　数据安全标准 244
16.4.1　算法与协议标准 244
16.4.2　口令标准 247
16.4.3　产品与组件标准 248
16.4.4　数据脱敏标准 251
16.4.5　漏洞定级标准 251
16.5　数据安全技术规范 252
16.5.1　安全架构设计规范 253
16.5.2　安全开发规范 255
16.5.3　安全运维规范 256
16.5.4　安全配置规范 257
16.6　外部合规认证与测评 259
第17章　隐私保护基础 262
17.1　隐私保护简介 262
17.1.1　典型案例 262
17.1.2　什么是隐私 263
17.1.3　隐私保护与数据安全的关系 264
17.1.4　我需要了解隐私保护吗 264
17.1.5　隐私保护的技术手段 265
17.1.6　合规遵从 265
17.2　GDPR 268
17.2.1　简介 268
17.2.2　两种角色 269
17.2.3　六项原则及问责制 270
17.2.4　处理个人数据的六个法律依据 271
17.2.5　处理儿童数据 271
17.2.6　特殊的数据类型 272
17.2.7　数据主体的权利 272
17.2.8　数据控制者和数据处理者的义务 274
17.2.9　违规与处罚 276
17.3　个人信息安全规范 276
17.3.1　简介 276
17.3.2　个人信息安全原则 277
17.3.3　个人信息的生命周期管理 277
17.4　GAPP框架 279
17.5　ISO 27018 280
第18章　隐私保护增强技术 281
18.1　隐私保护技术初探 281
18.2　去标识化 283
18.2.1　匿名化 283
18.2.2　假名化 284
18.2.3　K-匿名 284
18.3　差分隐私 286
18.3.1　差分隐私原理 286
18.3.2　差分隐私噪声添加机制 288
18.3.3　数值型差分隐私 288
18.3.4　数值型差分隐私的局限性 291
18.3.5　离散型差分隐私 292
18.3.6　差分隐私案例 294
18.3.7　差分隐私实战 294
第19章　GRC与隐私保护治理 297
19.1　风险 297
19.2　GRC简介 298
19.2.1　GRC三领域 299
19.2.2　GRC控制模型 304
19.3　隐私保护治理简介 306
19.4　隐私保护治理GRC实践 307
19.4.1　计划 308
19.4.2　执行 308
19.4.3　检查 311
19.4.4　处理 311
19.5　隐私保护能力成熟度 311
第20章　数据安全与隐私保护的统一 317
20.1　以数据为中心的统一治理 317
20.1.1　统一的数据安全治理 317
20.1.2　统一数据与数据流图 319
20.1.3　统一数据服务 319
20.2　统一的数据安全生命周期管理 320
20.2.1　数据安全生命周期 321
20.2.2　全生命周期的数据主体权利保障 326
20.2.3　典型案例 327
20.3　数据安全治理能力成熟度模型（DSGMM） 334
附录　数据安全架构与治理总结 338
参考文献 340



---------------------------手机安全和可信应用开发指南:TrustZone与OP-TEE技术详解---------------------------


推荐序
前言
致谢
第一篇　基础技术篇
第1章　可信执行环境 2
1.1　系统存在的安全问题 2
1.2　TEE如何保护数据安全 2
1.3　现有TEE解决方案 3
1.3.1　智能手机领域的TEE 4
1.3.2　智能电视领域的TEE 4
1.3.3　IoT领域及其他领域的TEE 5
1.4　为什么选择OP-TEE 5
第2章　ARM的TrustZone技术
2.1　TrustZone技术 6
2.1.1　片上系统硬件框架 6
2.1.2　ARMv7架构的TrustZone技术 7
2.1.3　ARMv8架构的TrustZone技术 8
2.2　ARM安全扩展组件 8
2.2.1　AXI总线上安全状态位的扩展 9
2.2.2　AXI-to-APB桥的作用 9
2.2.3　TrustZone地址空间控制组件 9
2.2.4　TrustZone内存适配器组件 10
2.2.5　TrustZone保护控制器组件 11
2.2.6　TrustZone中断控制器组件 12
2.2.7　Cache和MMU的扩展 12
2.3　TrustZone技术对资源隔离的实现 13
2.3.1　中断源的隔离 13
2.3.2　片上RAM和片上ROM的隔离 13
2.3.3　片外DRAM的隔离 13
2.3.4　外围设备的隔离 14
2.4　小结 14
第3章　ARM可信固件 15
3.1　为什么使用ATF 15
3.2　ATF的主要功能 15
3.3　ATF与TEE的关系 15
3.4　小结 16
第4章　OP-TEE运行环境的搭建及编译 17
4.1　获取OP-TEE代码并搭建运行环境 17
4.1.1　OP-TEE开发环境的搭建 17
4.1.2　获取OP-TEE的源代码 17
4.1.3　获取编译OP-TEE的toolchain 18
4.1.4　编译QEMU 19
4.1.5　运行OP-TEE 19
4.1.6　运行xtest和optee_example_hello_world 19
4.2　运行CA和TA示例 19
4.2.1　示例代码的获取和集成 20
4.2.2　和文件创建 21
4.2.3　CA端代码的修改 22
4.2.4　TA端代码的修改 22
4.2.5　TA和CA在OP-TEE的集成 22
4.3　OP-TEE源代码结构 24
4.4　OP-TEE编译 25
4.4.1　编译目标的依赖关系 25
4.4.2　bios.bin镜像的生成过程 27
4.4.3　run-only目标的执行 28
4.5　小结 32
第二篇　系统集成篇
第5章　QEMU运行OP-TEE的启动过程 34
5.1　bios.bin的入口函数 34
5.2　OP-TEE镜像的加载和启动 36
5.3　Linux内核镜像的加载和启动 37
5.4　rootfs的挂载 38
5.5　OP-TEE驱动的启动 38
5.6　tee_supplicant的启动 39
5.7　小结 39
第6章　安全引导功能及ATF的启动过程 40
6.1　安全引导的作用 40
6.2　安全引导的原理 40
6.2.1　ARMv7安全引导的过程 41
6.2.2　ARMv8安全引导的过程 42
6.3　ATF的启动过程 43
6.3.1　ATF中bl1的启动 44
6.3.2　ATF中bl2的启动 49
6.3.3　ATF中bl31的启动 54
6.3.4　ATF中bl32的启动 57
6.3.5　ATF启动过程小结 59
6.4　小结 59
第7章　OP-TEE OS的启动过程 60
7.1　OP-TEE镜像启动过程 60
7.1.1　OP-TEE OS的入口函数 60
7.1.2　OP-TEE的内核初始化过程 60
7.1.3　OP-TEE服务项的启动 67
7.1.4　OP-TEE驱动的挂载 69
7.2　ARM64位与ARM32位OP-TEE启动过程的差异 69
7.3　小结 71
第8章　OP-TEE在REE侧的上层软件 72
8.1　OP-TEE的软件框架 72
8.2　REE侧libteec库提供的接口 73
8.2.1　libteec库提供的接口说明 73
8.2.2　CA调用libteec库中接口的流程 84
8.3　REE侧的守护进程—tee_supplicant 84
8.3.1　tee_supplicant编译生成和自启动 84
8.3.2　tee_supplicant入口函数 85
8.3.3　tee_supplicant存放RPC请求的结构体 87
8.3.4　tee_supplicant中的无限循环 87
8.3.5　tee_supplicant获取TA的RPC请求 89
8.3.6　TA RPC请求的解析 89
8.3.7　RPC请求的处理 90
8.3.8　回复RPC请求 90
8.4　各种RPC请求的处理 91
8.4.1　加载TA镜像 91
8.4.2　操作REE侧的文件系统 92
8.4.3　操作RPMB 93
8.4.4　分配共享内存 93
8.4.5　释放共享内存 94
8.4.6　记录程序执行效率 95
8.4.7　网络套接字操作 97
8.5　小结 97
第9章　REE侧OP-TEE的驱动 98
9.1　OP-TEE驱动模块的编译保存 98
9.2　REE侧OP-TEE驱动的加载 99
9.2.1　设备号和class的初始化 100
9.2.2　optee_driver_init函数 101
9.2.3　挂载驱动的probe操作 101
9.2.4　获取切换到Monitor模式或EL3的接口 103
9.2.5　驱动版本和API版本校验 105
9.2.6　判定OP-TEE是否预留共享内存空间 106
9.2.7　配置驱动与OP-TEE之间的共享内存 106
9.2.8　分配和设置tee0和teepriv0的设备信息结构体变量 109
9.2.9　tee0和teepriv0设备的注册 111
9.2.10　请求队列的初始化 112
9.2.11　使能TEE中共享内存的缓存 112
9.2.12　OP-TEE驱动挂载的总结 113
9.3　REE侧用户空间对驱动的调用过程 113
9.4　OP-TEE驱动中重要的结构体变量 114
9.4.1　OP-TEE驱动的file_operation结构体变量tee_fops 114
9.4.2　tee0设备的tee_driver_ops结构体变量optee_ops 114
9.4.3　teepriv0设备的操作结构体变量optee_supp_ops 115
9.4.4　共享驱动缓存操作变量tee_shm_dma_buf_ops 115
9.5　OP-TEE驱动与OP-TEE之间共享内存的注册和分配 116
9.6　libteec库中的接口在驱动中的实现 117
9.6.1　libteec库中的open操作 117
9.6.2　libteec库中的release操作 118
9.6.3　libteec执行get_version操作 120
9.6.4　libteec库中的open session操作 120
9.6.5　libteec库中的invoke操作 122
9.7　tee_supplicant接口在驱动中的实现 123
9.7.1　接收OP-TEE的RPC请求 124
9.7.2　获取OP-TEE的RPC请求 126
9.7.3　OP-TEE的RPC请求的返回 127
9.8　小结 128
第三篇　OP-TEE内核篇
第10章　ARM核安全态和非安全态间的切换 130
10.1　ARMv7基本知识 130
10.1.1　ARMv7运行模式扩展 130
10.1.2　安全状态位扩展 130
10.1.3　重要寄存器 131
10.1.4　安全监控模式调用的汇编指令 132
10.2　Monitor模式下的处理过程 132
10.2.1　Monitor模式对安全监控模式调用的处理 133
10.2.2　正常世界状态中触发安全监控模式调用的处理过程 134
10.2.3　安全世界状态中触发安全监控模式调用的处理过程 136
10.3　ARMv8基本知识 136
10.3.1　ARM核运行模式的新定义 137
10.3.2　ARMv8 安全状态位扩展 137
10.3.3　寄存器资源 137
10.3.4　安全监控模式调用汇编指令 138
10.4　EL3的处理过程 140
10.4.1　ATF中EL3异常向量表的注册 140
10.4.2　EL3处理安全监控模式调用的流程 140
10.4.3　安全世界状态中触发安全监控模式调用的处理过程 141
10.4.4　正常世界状态中触发安全监控模式调用的处理过程 142
10.4.5　opteed_smc_handler函数 143
10.5　小结 145
第11章　OP-TEE对安全监控模式调用的处理 146
11.1　OP-TEE的线程向量表 146
11.2　ARMv7中Monitor模式对安全监控模式调用的处理 146
11.3　ARMv8中EL3处理安全监控模式调用的实现 147
11.4　OP-TEE对快速安全监控模式调用的处理 148
11.5　OP-TEE对标准安全监控模式调用的处理 150
11.5.1　OP-TEE对RPC请求返回操作的处理 152
11.5.2　OP-TEE对libteec库触发的安全监控模式调用的处理 152
11.6　小结 157
第12章　OP-TEE对中断的处理 158
12.1　系统的中断处理 158
12.2　中断控制器 158
12.2.1　GIC 寄存器 159
12.2.2　ARMv7 SCR寄存器的设定 160
12.2.3　ARMv8 SCR寄存器的设定 160
12.2.4　GICv2架构 163
12.2.5　GICv3架构 163
12.3　异常向量表配置 164
12.3.1　ARMv7中Monitor模式的异常向量表 165
12.3.2　ARMv8中EL3阶段的异常向量表 165
12.3.3　OP-TEE异常向量的配置 167
12.4　OP-TEE的线程向量表 170
12.5　全局handle变量的初始化 170
12.6　ARMv7 Monitor对FIQ事件的处理 172
12.7　ARMv8 EL3阶段对FIQ事件的处理 173
12.8　OP-TEE对FIQ事件的处理 176
12.9　OP-TEE对IRQ事件的处理 177
12.10　小结 180
第13章　OP-TEE对TA操作的各种实现 181
13.1　创建会话在OP-TEE中的实现 181
13.1.1　静态TA的创建会话操作 182
13.1.2　动态TA的创建会话操作 186
13.2　调用TA命令操作在OP-TEE中的实现 191
13.2.1　静态TA的调用命令操作的实现 193
13.2.2　动态TA的调用命令操作实现 194
13.3　关闭会话操作在OP-TEE中的实现 195
13.3.1　静态TA的关闭会话操作 197
13.3.2　动态TA的关闭会话操作 197
13.4　小结 197
第14章　OP-TEE的内存和缓存管理 198
14.1　物理内存和缓存数据的硬件安全保护 198
14.1.1　内存设备安全区域的隔离 198
14.1.2　MMU和缓存中数据的安全隔离 199
14.2　ARM核对内存的访问 200
14.2.1　ARM核获取内存数据的过程 200
14.2.2　获取缓存数据的过程 201
14.2.3　缓存和TLB中条目的一致性 203
14.3　OP-TEE对内存区域的管理 204
14.3.1　OP-TEE中内存区域的类型 204
14.3.2　内存区域编译设置 205
14.4　MMU的初始化和映射页表 206
14.4.1　MMU的初始化入口函数 206
14.4.2　物理地址到虚拟地址表的建立 208
14.4.3　MMU转换页表的创建 211
14.4.4　MMU寄存器配置 212
14.5　OP-TEE内存安全权限检查 213
14.6　系统的共享内存 214
14.6.1　共享内存的配置 215
14.6.2　OP-TEE驱动与OP-TEE之间的共享内存 215
14.6.3　OP-TEE内核空间与用户空间之间的共享内存 216
14.7　数据是否需要写入Cache 217
14.8　小结 218
第15章　OP-TEE中的线程管理 219
15.1　OP-TEE中的线程 219
15.2　线程状态切换 220
15.2.1　Free态到Active态的实现 220
15.2.2　Active态到Suspend态的实现 221
15.2.3　Suspend态到Active态的实现 222
15.2.4　Active态到Free态的实现 222
15.3　线程运行时的资源 223
15.3.1　线程数据结构体 223
15.3.2　OP-TEE分配的内核栈 224
15.3.3　线程运行于用户空间的资源 225
15.3.4　tee_ta_session结构体 226
15.4　线程运行时资源的使用关系 227
15.5　OP-TEE中线程的调度 228
15.6　线程的死锁 228
15.6.1　死锁的原理 229
15.6.2　防止死锁 229
15.7　小结 229
第16章　OP-TEE的系统调用 230
16.1　OP-TEE系统调用的作用 230
16.2　OP-TEE系统调用的实现 230
16.2.1　系统调用的整体流程 230
16.2.2　系统调用的定义 232
16.2.3　系统调用表tee_sv_syacall_table 232
16.3　小结 233
第17章　OP-TEE的IPC机制 234
17.1　IPC机制的作用 234
17.2　IPC机制的原理 234
17.3　IPC的实现 234
17.3.1　TA调用其他TA的实现 235
17.3.2　TA调用系统服务和安全驱动的实现 240
17.3.3　TA对密码学系统服务的调用实现 242
17.3.4　对SE功能模块进行操作的系统服务 246
17.3.5　加载TA镜像的系统服务 247
17.4　小结 247
第四篇　应用开发篇
第18章　TA镜像的签名和加载 250
18.1　TA镜像文件的编译和签名 250
18.1.1　TA镜像文件的编译 250
18.1.2　对TA镜像文件的签名 251
18.2　TA镜像的加载 253
18.2.1　REE侧获取TA镜像文件的内容 253
18.2.2　加载TA镜像的RPC请求 255
18.2.3　RPC请求的发送 256
18.2.4　读取TA镜像文件内容到共享内存 257
18.3　TA镜像合法性的验证 258
18.3.1　验证TA镜像合法性使用的RSA公钥的产生和获取 258
18.3.2　TA镜像文件合法性的检查 260
18.4　加载TA镜像到OP-TEE的用户空间 261
18.5　TA运行上下文的初始化 262
18.6　小结 263
第19章　OP-TEE中的密码学算法 264
19.1　算法使用示例 264
19.1.1　示例代码获取和集成 264
19.1.2　板级编译文件的修改 265
19.1.3　通用编译文件的修改 266
19.1.4　编译运行 267
19.2　OP-TEE中的SHA算法 267
19.2.1　TA中使用SHA算法的实现 267
19.2.2　SHA算法实现接口说明 268
19.3　OP-TEE中的AES算法 269
19.3.1　TA中使用AES算法的实现 269
19.3.2　AES算法实现接口说明 270
19.4　OP-TEE中的RSA算法 273
19.4.1　TA中使用RSA算法的实现 273
19.4.2　RSA算法实现接口说明 274
19.5　小结 277
第20章　OP-TEE的安全存储 278
20.1　安全存储简介 278
20.2　安全存储使用示例 278
20.2.1　示例代码获取和集成 279
20.2.2　板级编译文件的修改 280
20.2.3　通用编译文件的修改 280
20.2.4　编译运行 281
20.3　安全存储功能使用的密钥 281
20.3.1　安全存储密钥 282
20.3.2　可信应用的存储密钥 282
20.3.3　文件加密密钥 283
20.4　安全文件、dirf.db文件的数据格式和操作过程 284
20.4.1　dirf.db文件和安全文件的格式 285
20.4.2　安全存储功能中使用的重要结构体 286
20.4.3　安全存储中的文件节点组成 287
20.4.4　查询安全文件中的特定数据块 287
20.5　安全存储文件的创建 288
20.5.1　安全存储软件框架 288
20.5.2　dirf.db文件的创建 289
20.5.3　安全文件的创建 290
20.6　安全文件的打开操作 291
20.6.1　安全文件的打开 291
20.6.2　打开dirf.db文件并建立节点树 292
20.6.3　安全文件在/data/tee下的文件编号 294
20.6.4　打开特定安全文件 295
20.7　安全文件的读写操作 295
20.7.1　安全文件中数据的读取 295
20.7.2　安全文件中数据的写入 297
20.8　安全文件中数据的加解密 298
20.8.1　各种类型数据的组成及作用 298
20.8.2　元数据的加密 298
20.8.3　数据块区域的加密策略 299
20.9　小结 300
第21章　可信应用及客户端应用的开发 301
21.1　TA及CA的基本概念 301
21.2　GP标准 302
21.3　GP标准对TA属性的定义 302
21.4　GP标准定义的接口 303
21.4.1　GP定义的客户端接口 303
21.4.2　GP定义的内部接口 304
21.5　TA和CA的实现 308
21.5.1　建立CA和TA的结构 308
21.5.2　CA代码的实现 308
21.5.3　TA代码的实现 309
21.6　TA和CA的集成 309
21.6.1　CA和TA的Makefile的修改 309
21.6.2　OP-TEE中comm.mk和xxx.mk文件的修改 310
21.7　TA和CA的调试 310
21.8　TA和CA的使用 310
21.9　小结 311
第22章　安全驱动的开发 312
22.1　安全设备的硬件安全隔离 312
22.2　OP-TEE中安全驱动的框架 313
22.2.1　系统服务层 314
22.2.2　驱动层 314
22.2.3　驱动文件在源代码中的位置 314
22.3　安全驱动的开发过程和示例 315
22.3.1　示例代码获取和集成 315
22.3.2　驱动实现 316
22.3.3　添加系统服务 317
22.3.4　添加系统调用 317
22.3.5　测试使用的TA和CA 318
22.4　安全驱动示例的测试 319
22.5　小结 321
第23章　终端密钥在线下发系统 322
23.1　密钥在线下发系统的框架 322
23.2　密钥在线下发的数据包格式 323
23.3　密钥在线下发系统示例 324
23.3.1　示例代码获取和集成 324
23.3.2　板级编译文件的修改 325
23.3.3　通用编译文件的修改 325
23.3.4　编译运行 326
23.4　离线工具的使用 327
23.5　小结 327
第24章　基于OP-TEE的在线支付系统 328
24.1　在线支付系统的基本框架 328
24.2　可信通信通道 329
24.3　数据交互协议 329
24.3.1　数据头部区域 330
24.3.2　数据区域 330
24.3.3　电子签名区域 331
24.3.4　交互数据包的格式 331
24.4　在线支付系统示例的实现 331
24.4.1　第一次握手请求 332
24.4.2　第二次握手数据的解析 333
24.4.3　第三次握手请求 334
24.4.4　支付请求 334
24.4.5　支付反馈 335
24.5　示例的集成 336
24.5.1　示例代码的获取和集成 336
24.5.2　板级编译文件的修改 338
24.5.3　通用编译文件的修改 338
24.5.4　编译运行 339
24.5.5　示例支持的命令说明 339
24.5.6　服务器端工具 340
24.6　组包操作嵌入内核 340
24.7　支付系统与生物特征的结合 340
24.8　小结 341
第25章　TEE可信应用的使用领域 342
25.1　在线支付 342
25.2　数字版权保护 342
25.3　身份验证 343
25.4　其他领域 343
术语表 345




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