Windows訪問控制實(shí)施框架研究、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、操作系統(tǒng)的安全特性從操作系統(tǒng)誕生之日就成為研究人員關(guān)注的焦點(diǎn)，如何構(gòu)建一個(gè)安全的操作系統(tǒng)正是當(dāng)前安全研究的熱點(diǎn)課題。通過訪問控制對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行加固，能夠有效地增強(qiáng)操作系統(tǒng)安全性。BLP、BIBA、DTE等安全模型的提出，標(biāo)志著對(duì)于訪問控制的研究已經(jīng)日趨成熟?；诟鞣N模型實(shí)現(xiàn)的Selinux、DTE、Smack等模塊的應(yīng)用則意味著訪問控制的研究已經(jīng)到了實(shí)用階段。 為更好地支持這些模型，各個(gè)操作系統(tǒng)提供了各種實(shí)現(xiàn)框架。Linux提供了L

2、SM，并基于LSM重新實(shí)現(xiàn)了Selinux、DTE、Smack、Apparmor等眾多安全模塊。FreeBSD也提供了TrustedBSD MAC框架，它與LSM實(shí)現(xiàn)同樣功能。然而，Windows系統(tǒng)不支持強(qiáng)制訪問控制，并缺少支持不同訪問控制模型的通用框架，導(dǎo)致在Windows上實(shí)施訪問控制時(shí)，需要自行設(shè)計(jì)底層實(shí)現(xiàn)，重復(fù)了大量工作。 本文針對(duì)上述問題，提出了一套Windows實(shí)施訪問控制策略的框架，通過提供多安全模塊支持解決方案

3、、Windows內(nèi)核對(duì)象安全標(biāo)簽設(shè)置方案和敏感操作的Hook方案，為安全模型的研究和安全模塊的開發(fā)提供了一個(gè)通用、安全、高效的平臺(tái)。本文主要的工作和特色為： (1)需求分析。論文首先闡述了訪問控制機(jī)制在安全操作系統(tǒng)中的重要地位，訪問控制模型和實(shí)施框架的發(fā)展歷史以及典型的實(shí)施框架功能結(jié)構(gòu)。然后通過研究訪問控制的概念、自主訪問控制和強(qiáng)制訪問控制的特點(diǎn)，結(jié)合訪問控制實(shí)施框架的通用需求，針對(duì)Windows操作系統(tǒng)原有安全機(jī)制及特點(diǎn)，總結(jié)

4、出了Windows下訪問控制實(shí)施框架應(yīng)滿足的需求； (2)框架設(shè)計(jì)。論文通過研究LSM、TrustedBSDMAC框架的設(shè)計(jì)思想，根據(jù)Windows下訪問控制實(shí)施框架的需求分析，提出了一個(gè)工作在Windows內(nèi)核態(tài)，可以加載各種訪問控制模塊，并為安全模塊提供底層支持的通用的訪問控制實(shí)施框架(Windows Access-control Enforcement Facility Framework，WAEF)，并從Hook架構(gòu)設(shè)計(jì)

5、、框架啟動(dòng)方式以及多安全模塊加載方案三方面進(jìn)行了框架設(shè)計(jì)； (3)具體實(shí)現(xiàn)。論文針對(duì)Windows系統(tǒng)的特點(diǎn)提供了為Windows內(nèi)核中各種敏感對(duì)象打上安全標(biāo)簽的方法以及對(duì)Windows關(guān)鍵操作進(jìn)行Hook的解決方案； (4)性能分析。論文對(duì)基于WAEF開發(fā)的對(duì)所有系統(tǒng)調(diào)用進(jìn)行Hook并加載全允許策略的安全模塊以及操作系統(tǒng)安全加固軟件研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目(PFAC)實(shí)現(xiàn)的部分強(qiáng)制訪問控制功能模塊進(jìn)行了性能測(cè)試，并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)