虚拟化技术在操作系统安全中的应用


虚拟化技术在操作系统安全中的应用 报告人:贾晓启 中国科学院信息工程研究所  虚拟化背景知识  分析和检测技术  系统安全保护技术 目录 3 计算机虚拟技术原理  程序级虚拟机  系统级虚拟机  基于宿主操作系统的系统虚拟机  基于硬件的系统虚拟机  半虚拟化 (Para-Virtualization)  全虚拟化 (Full Virtualization) 2014-10-17 操作系统 应用程序 硬件设备 虚拟化层 操作系统 硬件设备 应用程序 计算机虚拟技术原理 2014-10-17 ring 0 kernel ring 3 ring 2 ring 1 applications ring 3 ring 2 ring 1 applications ring 0 kernel ring -1 hypervisor 3 2 1 0 -1 最高优先级 最低优先级 计算机虚拟技术原理  虚拟化背景知识  分析和检测技术  系统安全保护技术 目录 2014-10-17 分析和检测技术  虚拟化管理层---监控模块 OS App Analyzer Virtulization layer Monitor Domain 0 Target Domain 2014-10-17 如何提高效率? OS App Analyzer Virtulization layer trigger Mapper Driver Memory Mapper 分析和检测技术 2014-10-17 内存映射 Physical Memory Analyzer in Domain 0 Target OS in Domain U 分析和检测技术 10  系统信息重构→语义级信息  修改客户操作系统,加入内核模块获得系统信息  在VMM层实现 分析和检测技术 2014-10-17 并行 OS App Analyzer Virtulization layer trigger Mapper Driver Memory Mapper ● ● ● 分析和检测技术 12  信息捕获分析 – System call level • 轻量级 • 信息不充分 – Instruction level • 细粒度结果 • 开销巨大  冲突 – 时间开销 – 准确度 分析和检测技术 在线端  服务系统的执行  周期性系统状态的记录→ 检查点  不确定性事件 → 记录  系统预设置  系统进化 ‏ 离线端  系统热迁移- start from same state  不确定性事件 → 重放  多级的污点分析 13 解决方案 基于指令级分析的高可用性系统 13 分析和检测技术 14  PEDA系统 基于指令级分析的高可用性系统 分析和检测技术 15  在线端结构 基于指令级分析的高可用性系统 分析和检测技术 16  在线端性能分析  时间开销  文件下载—旁路记录数据包  1.05X  空间开销  内核编译 - 87.4MB  日常使用 - 137MB/天 基于指令级分析的高可用性系统 分析和检测技术 17  离线端 基于指令级分析的高可用性系统 分析和检测技术 18  离线端结构 基于指令级分析的高可用性系统 分析和检测技术  虚拟化背景知识  分析和检测技术  系统安全保护技术 目录 2014-10-17 Virtulization layer Dom 0 OS App Dom U OS App ... 系统安全保护技术 虚拟化模型 2014-10-17 basic OS kernel part trusted parts ... OS kernel untrusted parts 内核模块分离 系统安全保护技术 2014-10-17 frontend basic OS kernel part backend trusted parts backend untrusted parts Virtulization layer controller 系统安全保护技术 2014-10-17 frontend basic OS kernel backend trusted parts backend untrusted parts Virtulization layer controller backend Modified OS interface Apps 系统安全保护技术 内存共享 Shared Memory Region Domain A Virtulization Layer Domain B Controller 面向IAAS云架构的操作系统安全机 制 系统安全保护技术 谢 谢!
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n7xx

贡献于2014-10-28

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