基于固件的虛擬機(jī)監(jiān)視器系統(tǒng)策略安全機(jī)制研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來(lái)，隨著虛擬化技術(shù)的推廣應(yīng)用，虛擬化系統(tǒng)，尤其是其核心組件一一虛擬機(jī)監(jiān)視器的安全問(wèn)題日益突出，其中，由運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)完整性安全漏洞所引發(fā)的單點(diǎn)失效問(wèn)題尤為突出。因此，虛擬機(jī)監(jiān)視器的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)完整性安全引起了虛擬化系統(tǒng)安全研究者的關(guān)注，尤其是運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)的完整性安全。而系統(tǒng)策略文件的完整性安全則是運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)完整性安全的基礎(chǔ)。這是由于虛擬機(jī)監(jiān)視器的訪問(wèn)控制機(jī)制依賴(lài)于系統(tǒng)策略文件對(duì)系統(tǒng)安全事件進(jìn)行響應(yīng)和處理。若系統(tǒng)策略文件被竄改，將直接影響虛擬

2、機(jī)監(jiān)視器對(duì)系統(tǒng)安全事件的處理結(jié)果。目前，虛擬化系統(tǒng)釆用傳統(tǒng)文件安全機(jī)制保護(hù)系統(tǒng)策略文件的完整性。該機(jī)制存在兩大不足，即虛擬機(jī)監(jiān)視器不能對(duì)系統(tǒng)所存儲(chǔ)的策略文件進(jìn)行完整性校驗(yàn)和無(wú)法保障系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)策略文件的完整性安全。因此，如何保護(hù)系統(tǒng)策略文件的完整性是當(dāng)前虛擬機(jī)監(jiān)視器系統(tǒng)發(fā)展應(yīng)用中亟待解決的安全問(wèn)題。
　　系統(tǒng)策略文件的完整性安全包括存儲(chǔ)時(shí)系統(tǒng)策略文件的完整性安全與運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)策略文件的完整性安全?；诖耍疚难芯坎⑻岢隽嘶诠碳?/p>

3、虛擬機(jī)監(jiān)視器系統(tǒng)策略安全機(jī)制。該機(jī)制由兩部分構(gòu)成：第一部分是統(tǒng)一可擴(kuò)展固件環(huán)境文件安全機(jī)制。本文基于統(tǒng)一可擴(kuò)展固件接口驅(qū)動(dòng)模型和統(tǒng)一可擴(kuò)展固件TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，從傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信機(jī)制出發(fā)，研究并提出了統(tǒng)一可擴(kuò)展固件環(huán)境文件安全機(jī)制，以保障所存儲(chǔ)系統(tǒng)策略文件的完整性安全。該機(jī)制運(yùn)行于統(tǒng)一可擴(kuò)展固件環(huán)境下，即pre-OS環(huán)境中，無(wú)需上層系統(tǒng)軟件協(xié)助即可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)策略文件的網(wǎng)絡(luò)安全傳輸、運(yùn)行時(shí)安全管理、數(shù)據(jù)完整性安全校驗(yàn)和策略可視化配置等目

4、標(biāo)，消除了上層系統(tǒng)軟件對(duì)系統(tǒng)策略文件的完整性安全威脅。第二部分是保障動(dòng)態(tài)策略文件完整性安全的數(shù)據(jù)校驗(yàn)機(jī)制。針對(duì)傳統(tǒng)文件安全機(jī)制在保護(hù)運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)策略文件方面的不足，基于運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)策略文件基本保持不變的特點(diǎn)，本文研究并提出了采用數(shù)據(jù)校驗(yàn)算法對(duì)動(dòng)態(tài)策略文件進(jìn)行完整性校驗(yàn)的上層安全機(jī)制。該機(jī)制為了提高虛擬機(jī)監(jiān)視器訪問(wèn)固件中系統(tǒng)策略文件的速度，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于/proc文件系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)策略文件庫(kù)，并利用時(shí)鐘中斷機(jī)制和內(nèi)核的可搶占性，周期性地對(duì)動(dòng)態(tài)策略