[发明专利]Intel SGX可信服务集群化安全部署的实现方法及系统

说明书

本发明公开了一种Intel SGX可信服务集群化安全部署的实现方法及系统，其中方法包括：采用Shamir分片算法对ECC主密钥进行分片，分成多个密钥分片，并将多个密钥分片分散存储；集群中基于Intel SGX的可信服务初始化时，接收输入的密钥分片；在Enclave程序空间内，根据输入的密钥分片通过Shamir分片算法恢复出完整的ECC主密钥；将ECC主密钥输入密钥派生函数，派生出安全密钥；利用安全密钥对业务数据进行加解密。本发明采用同一个ECC主密钥和相同的密钥派生函数，同一集群内的所有Intel SGX可信服务能派生出相同的安全密钥，实现了业务数据在集群内部的安全共享；采用Shamir分片算法对ECC主密钥进行分片，由多个管理员分别管理密钥分片，避免了主密钥的集中管理，提高了系统的安全性。

技术领域

本发明涉及可信计算应用领域，具体涉及一种Intel SGX可信服务集群化安全部署的实现方法及系统。

背景技术

目前，在可信计算(TEE)应用领域，Intel的SGX技术最为成熟、应用最为广泛，多数云服务商都支持开发者采用Intel SGX技术实现数据加密、机密计算等应用。Intel的SGX技术的原理是在Intel CPU内部隔离出一块称之为Enclave的区域，加载到Enclave区域的程序代码和数据将不被外界篡改和窥视。简而言之，Enclave就像是CPU内部的一块基于硬件的安全黑盒，所以在Enclave内部执行的程序逻辑、数据存储都是安全的。

同时，Intel SGX提供了Enclave内部生成安全密钥的策略，Enclave程序可以采用这种策略生成安全密钥来对数据加解密，常用的Enclave安全密钥生成策略为SGX_KEYPOLICY_MRSIGNER策略。

采用SGX_KEYPOLICY_MRSIGNER策略时，安全密钥由Enclave的签名者公钥派生，该公钥是指开发者发布该Enclave时、对Enclave程序代码进行签名的RSA密钥中的公钥。所以使用这种策略生成的安全密钥加密的数据，在同一个开发者签名的所有Enclave内部均能解密。使用该策略实现数据安全应用的步骤如下：待处理的数据传入Enclave；Enclave的程序使用SGX_KEYPOLICY_MRSIGNER策略生成安全密钥；然后使用安全密钥对数据进行加密，然后保存到数据库；后续只要是同一个开发者的RSA密钥签名后发布的Enclave程序，均能派生出安全密钥，从而能解密密文数据。

在实际应用中，云安全应用平台为了满足高可用性和高负载，往往需要进行集群化部署，这要求集群内的多台Intel SGX可信服务之间能安全地共享业务数据。

然而，如果使用SGX_KEYPOLICY_MRSIGNER策略，集群内的所有可信服务Enclave模块采用相同的RSA密钥进行代码签名，由于该策略下的安全密钥是通过开发者的RSA公钥派生而来，所以只要是使用同一RSA密钥签名的Enclave程序，均能解密数据；因此，数据的安全性完全依赖于开发者如何保管和使用代码签名的RSA密钥，这大大降低了数据的安全性。

此外，开发者往往只有一个用于代码签名的RSA密钥，将这一个RSA密钥用于多个产品的代码签名，也导致了安全数据无法在单一业务的服务集群内部隔离、无法确保数据只在同一集群内的可信服务之间进行安全共享。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种Intel SGX可信服务集群化安全部署的实现方法及系统，以解决相关技术中数据的安全性低、无法确保数据只在同一集群内的可信服务之间进行安全共享的问题。

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种Intel SGX可信服务集群化安全部署的实现方法，包括：

采用Shamir分片算法对预先生成的ECC主密钥进行分片，分成多个密钥分片，并将所述多个密钥分片分散存储；

集群中基于Intel SGX的可信服务初始化时，接收输入的密钥分片；