畢業(yè)論文--一種基于usb的pc啟動(dòng)加密方法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)-資料下載頁(yè)
2025-01-12 07:52本頁(yè)面
【正文】 加密技術(shù)的補(bǔ)充，防止計(jì)算機(jī)內(nèi)信息被非法竊取。本文從其他加密防護(hù)措施存在不足入手，利用常見(jiàn)工具U盤(pán)，以及簡(jiǎn)單而有效的措施實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)啟動(dòng)防護(hù)，防止非授權(quán)用戶啟動(dòng)操作系統(tǒng)。具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：Step1：設(shè)置從USB設(shè)備優(yōu)先啟動(dòng)。Step2：首先在U盤(pán)中安裝微型Linux操作系統(tǒng)。Step3：在該操作系統(tǒng)中安裝kexec和grub4dos兩個(gè)工具。Step4：在進(jìn)入Linux系統(tǒng)后，加密MBR，此時(shí)的加密為了驗(yàn)證程序的便利僅僅加密了MBR的前10個(gè)字節(jié)，加密非法是與0xff異或計(jì)算得到的按位取反的值。Step5：利用kexec替換內(nèi)核，啟動(dòng)grub4dos管理引導(dǎo)程序。Step6：grub4dos從電腦硬盤(pán)讀入進(jìn)行過(guò)加密處理的MBR’，然后對(duì)其進(jìn)行解密得到初始MBR。Step7：執(zhí)行解密后的MBR，啟動(dòng)硬盤(pán)中的Windows系統(tǒng)。目前通用程度較高的X86系列計(jì)算機(jī)的啟動(dòng)流程如下：圖2 x86系列計(jì)算機(jī)正常啟動(dòng)流程圖本文的方法是通過(guò)加密MBR，使得硬盤(pán)中系統(tǒng)無(wú)法正常啟動(dòng)，在U盤(pán)中l(wèi)inux下將其讀入內(nèi)存中解密，從而實(shí)現(xiàn)正常引導(dǎo)硬盤(pán)中Windows系統(tǒng)。圖3 基于USB的PC啟動(dòng)加密方案原理圖引導(dǎo)部分，是指從U盤(pán)中Linux操作系統(tǒng)引導(dǎo)至硬盤(pán)中Windows操作系統(tǒng)的過(guò)程。進(jìn)入Linux系統(tǒng)后，加載相關(guān)應(yīng)用?？梢允褂眉用芄δ軐?duì)硬盤(pán)中MBR進(jìn)行加密得MBR’，使得硬盤(pán)中Windows系統(tǒng)無(wú)法正常啟動(dòng)；如果MBR已經(jīng)加密，就可以使用啟動(dòng)另一個(gè)操作系統(tǒng)的功能，利用kexec切換內(nèi)核，啟動(dòng)grub4dos管理引導(dǎo)程序，此處grub4dos經(jīng)過(guò)修改源碼，加入了解密功能，然后重新編譯，grub4dos啟動(dòng)后自動(dòng)執(zhí)行預(yù)先設(shè)定的啟動(dòng)腳本，讀取硬盤(pán)中加密后的MBR’，對(duì)其進(jìn)行解密處理后，解密后校驗(yàn)并執(zhí)行，即可引導(dǎo)進(jìn)入硬盤(pán)中的Windows系統(tǒng)。利用kexec切換內(nèi)核命令為：kexec –l kexec –e加密部分和解密部分，是指對(duì)于硬盤(pán)中MBR進(jìn)行加解密的過(guò)程。由于在引導(dǎo)程序中，內(nèi)存首先讀取MBR內(nèi)容，若MBR內(nèi)容正確，則該硬盤(pán)中系統(tǒng)可被正常引導(dǎo)，否則系統(tǒng)無(wú)法正常啟動(dòng)。啟動(dòng)linux系統(tǒng)，對(duì)硬盤(pán)中MBR進(jìn)行加密處理，使得硬盤(pán)系統(tǒng)無(wú)法正常啟動(dòng)；在進(jìn)入grub4dos后，讀取硬盤(pán)中加密后MBR所得MBR’，執(zhí)行解密腳本后得初始MBR，grub4dos執(zhí)行MBR，正常啟動(dòng)硬盤(pán)Windows。五. 結(jié)論本文基于USB的PC啟動(dòng)加密方法相對(duì)于傳統(tǒng)安全保護(hù)方式更加安全有效，它克服了CMOS因放電完畢而產(chǎn)生的口令繞行現(xiàn)象，相對(duì)于簡(jiǎn)單的操作系統(tǒng)加密而言由于增加了對(duì)于硬盤(pán)數(shù)據(jù)的加密，因而數(shù)據(jù)安全性更高。采用常見(jiàn)工具U盤(pán)，攜帶方便，成本低廉。不足之處在于硬盤(pán)數(shù)據(jù)本身沒(méi)有加密，僅僅加密了一個(gè)硬盤(pán)啟動(dòng)的入口，下一步的工作目標(biāo)是將硬盤(pán)主體數(shù)據(jù)的加密與MBR加密結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)更加安全的加密方法。 參考文獻(xiàn)11
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