面向容器的安全隔離策略機(jī)制研究.pdf

1、云計(jì)算一般采用虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)，傳統(tǒng)的虛擬化技術(shù)可以較好地安全隔離虛擬機(jī)(Virtual Machine，VM)，但是它們消耗的資源比較大，性能和經(jīng)濟(jì)效益都比較低。跟傳統(tǒng)的虛擬化方式相比，以Linux容器(Linux Containers，LXC)技術(shù)為基礎(chǔ)的操作系統(tǒng)級(jí)虛擬化擁有眾多的優(yōu)勢(shì)。首先，容器的啟動(dòng)可以在秒級(jí)實(shí)現(xiàn);其次，容器在利用系統(tǒng)資源方面效率很高。然而用戶(hù)會(huì)擔(dān)心容器隔離機(jī)制的安全強(qiáng)度是否充分，因此輕量級(jí)虛擬化技術(shù)想要吸引更多用

2、戶(hù)的方法在于向用戶(hù)證明其容器隔離的有效性，使用戶(hù)能夠?qū)ζ涮峁┑姆?wù)建立足夠的信心。
　　然而以目前對(duì)輕量級(jí)虛擬化隔離技術(shù)的研究來(lái)看，大多數(shù)研究偏重于容器隔離技術(shù)的具體實(shí)施方法，在容器隔離理論分析方面的研究則顯得相對(duì)匱乏。因此木文針對(duì)容器隔離技術(shù)展開(kāi)安全策略的理論研究。
　　本文的工作在于:
　　(1)給出容器隔離策略機(jī)制的形式化設(shè)計(jì):針對(duì)輕量級(jí)虛擬化的特點(diǎn)，在對(duì)系統(tǒng)上所有客體所對(duì)應(yīng)的地址空間進(jìn)行劃分等一系列隔離要求的基

3、礎(chǔ)上，給出容器隔離的形式化定義。基于容器主體可讀取和可寫(xiě)入的客體地址空間，提出一套容器隔離的最小策略規(guī)則集;
　　(2)給出容器隔離策略機(jī)制的安全性分析:結(jié)合安全系統(tǒng)的技術(shù)思想，提出從機(jī)制本身及系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)兩個(gè)層面來(lái)保證策略機(jī)制的安全性。通過(guò)形式化公式，驗(yàn)證該最小策略規(guī)則集符合容器的隔離定義，來(lái)保證這套機(jī)制本身的安全性。通過(guò)域和類(lèi)型增強(qiáng)(Domain and Type Enforcement，DTE)中域定義表(Domain Def

4、initionTable，DDT)的形式化驗(yàn)證，來(lái)保證容器隔離要求、定義及策略規(guī)則在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的安全性;
　　(3)給出容器隔離策略機(jī)制的可行性分析:結(jié)合Linux容器和DTE中的技術(shù)基礎(chǔ)，提出從機(jī)制本身及系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)兩個(gè)層面來(lái)保證策略機(jī)制的可行性。通過(guò)名字空間技術(shù)和寫(xiě)時(shí)復(fù)制機(jī)制，來(lái)說(shuō)明策略機(jī)制本身的可行性。通過(guò)DTE語(yǔ)言(DTELanguage，DTEL)，在容器隔離策略機(jī)制的形式化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，給出DTE具體的策略實(shí)現(xiàn)，來(lái)說(shuō)明