虛擬機系統(tǒng)的信息安全特性研究.pdf

1、現(xiàn)有虛擬機技術普遍采用映像文件來存儲虛擬存儲器的數據,雖然普遍認為虛擬機能夠提供良好的宿主和客戶操作系統(tǒng)的隔離性,并且這種隔離性被認為是虛擬機系統(tǒng)安全性的主要保障,但是存儲在宿主操作系統(tǒng)中的映像文件實際上是不安全的。本文論述了映像文件可能受到的安全威脅,以及這種安全威脅對整個虛擬機系統(tǒng)安全性的影響,由此提出了通過解決映像文件安全弱點從而提升整個虛擬機系統(tǒng)安全性的研究課題。
　　 在研究非常具有代表性的虛擬機技術Virtualbo

2、x的源代碼以及參考其他虛擬機技術的基礎上,本文得出了映像文件的存儲結構以及虛擬機系統(tǒng)操作映像文件的流程。在分析了傳統(tǒng)文件加密、基于虛擬機的透明計算系統(tǒng)、文件透明加密這三種現(xiàn)有的可用于提高虛擬機映像文件安全性的方案的缺陷后,創(chuàng)新性的提出了一套安全映像文件的方案,主體思路為在虛擬機系統(tǒng)操作映像文件的流程中嵌入透明加密的算法,以此解決映像文件的安全弱點,從而提升虛擬機系統(tǒng)的安全性。這套方案達到了以上三種方案的安全性,卻又完全拋棄了它們的缺點。

3、本方案在Virtualbox中進行了實現(xiàn)并進行了I/O性能測試。為了降低透明加密算法對I/O性能的影響,提升虛擬機系統(tǒng)的性能,本方案采用多線程技術對其進行了改進。經過對比測試的結果,改進后的虛擬機系統(tǒng)I/0性能得到了一定的提升,從而使本方案能夠滿足高安全性需求的應用。
　　 考慮到虛擬機的各個應用領域中,安全性和I/O性能的需求存在著差異;在大量的應用領域中,極高的安全性并非必須,較低的I/0性能也有可能不被接受,為了使本方案能