基于虚拟化的安全监控

近年来,虚拟化技术成为计算机系统结构的发展趋势,并为安全监控提供了一种解决思路.由于虚拟机管理器具有更高的权限和更小的可信计算基,利用虚拟机管理器在单独的虚拟机中部署安全工具能够对目标虚拟机进行检测.这种方法能够保证监控工具的有效性和防攻击性.从技术实现的角度来看,现有的研究工作可以分为内部监控和外部监控.根据不同的监控目的,详细地介绍了基于虚拟化安全监控的相关工作,例如入侵检测、蜜罐、文件完整性监控、恶意代码检测与分析、安全监控架构和安全监控通用性.最后总结了现有研究工作的不足,并指出了未来的研究方向.这对于从事虚拟化研究和安全监控研究都具有重要意义.     

基于硬件虚拟化的安全高效内核监控模型

传统的基于虚拟化内核监控模型存在两个方面的不足:(1) 虚拟机监控器(virtual machine monitor,简称VMM)过于复杂,且存在大量攻击面(attack surface),容易受到攻击;(2) VMM执行过多虚拟化功能,产生严重的性能损耗.为此,提出了一种基于硬件虚拟化的安全、高效的内核监控模型HyperNE.HyperNE舍弃VMM中与隔离保护无关的虚拟化功能,允许被监控系统直接执行特权操作,而无需与VMM交互;同时,HyperNE利用硬件虚拟化中的新机制,在保证安全监控软件与被监控系统隔离的前提下,两者之间的控制流切换也无需VMM干预.这样,HyperNE一方面消除了VMM的攻击面,有效地削减了监控模型TCB(trusted computing base);另一方面也避免了虚拟化开销,显著提高了系统运行效率和监控性能.     

基于虚拟机内省的Intel PT多进程监控技术研究

以Intel Processor Trace(PT)为代表的片上动态跟踪技术有着低开销、低感知的优良特性,在程序行为记录和监控领域得到了越来越广泛的应用.然而,由于片上动态跟踪技术依赖CPU特性实现,对于操作系统内核监控、恶意代码分析等需要在虚拟化平台上运行程序的场景支持还存在一些困难.本文通过对Intel PT片上动态跟踪技术的研究,提出了一套基于虚拟机内省的Intel-PT多进程监控技术,通过将 Intel-PT嵌入到硬件虚拟化平台上,实现了对硬件辅助虚拟化客户机中的多个进程并行进行监控.实验结果表明,该技术可以有效监控硬件虚拟机中并行多个进程.     

内核空间:KVM悄然驶入快车道

KVM代表着基于内核的虚拟机,是一个为包含虚拟化扩展的X86硬件设计的完全虚拟化方案。从最初将KVM合并到Linunx内核2.6.20,KVM一直吸引着IT人的眼球。     

KVM：驶入虚拟化快车道：内核空间：KVM悄然驶入快车道

KVM代表着基于内核的虚拟机，是一个为包含虚拟化扩展的X86硬件设计的完全虚拟化方案。从最初将KVM合并到Linunx内核2．6．20，KVM一直吸引着IT人的眼球。     

多核虚拟机监控系统

随着多核处理器时代的到来,虚拟化技术被广泛使用,而多核虚拟机就是其中一种.目前多核虚拟机监控一般都是采用硬件虚拟化的技术,即通过虚拟化技术虚拟出多个串口来达到监控目的.给出一种基于系统级共享内存的多核虚拟化监控系统方案,并提供了完整的设计与实现方案.     

基于完全虚拟化的进程监控方法

针对通用操作系统进程监控中存在的问题,提出一种基于完全虚拟化的进程监控方法,该方法利用完全虚拟化技术,在虚拟机监控器中对可疑进程产生的所有特权操作进行检测,并加以隔离。实验结果表明,该方法具有良好的透明性和可移植性,可以抵御多种攻击,且产生的性能损失较小。     

一种轻量级的Android内核保护监控器

为阻止针对Android系统内核的攻击,保护Android系统内核不被破坏,设计一种基于ARM平台轻量级的hypervisor监控器架构。该架构利用ARM硬件虚拟化扩展技术,对不信任模块进行隔离,阻止模块中恶意代码对内核的破坏,保护关键对象不被篡改,并基于hypervisor、利用交叉视图检测rootkit。实验结果表明,该架构能及时阻止对被监控对象的修改,快速检测出rootkit威胁,减少系统被攻击后带来的损失。     

基于行为监控的虚拟化服务安全增强方案研究

虚拟化服务对基于行为监控的客户虚拟机实施访问控制,以监控客户对受保护服务的访问行为.虚拟化服务使用运行时监控技术,通过观察到的客户虚拟机行为计算当前客户的信任度值,并强制客户执行符合其信任值级别的访问控制权限.本文设计了一种虚拟化服务信任度增强方案,提出了增强的虚拟化服务多层安全体系架构,描述了基于行为监控的信任度管理框架,最后介绍了其应用方向.     

基于网络控制的矿井安全监控系统的设计与研究

介绍了在煤矿企业中矿井监控系统的设计,设计基于GIS的监控软件系统.采用GIS技术将地面信息和安全监控点数据有机地结合,CC-Link现场总线技术和三菱系列PLC以及工业以太网技术设计矿井监控系统,阐述了不同层次通信网络的实现情况.     

服务器虚拟化安全机制研究

服务器虚拟化技术立足于操作系统和CPU提供的权限控制,由工作在底层的虚拟机监控器为客户机提供资源的实时监控、授权访问、追踪审计等安全功能;同时虚拟机监控器自身采用可信计算技术,实现动态的可信认证;配合其他安全策略规划,服务器虚拟化为客户机提供更好的私密性和完整性保护.     

HybridHP:一种轻型的内核完整性监控方案及其形式化验证

虽然传统的虚拟化监控方法可以在一定程度上保障操作系统安全.然而,虚拟监控器VMM中管理域Domain0的存在以及操作系统级的切换所带来的性能损失是很多具有大型应用的操作系统所不能接受的.注重硬件虚拟化技术的监控能力而摒弃其不必要的虚拟化能力,提出了一个新型的通用的虚拟化监控框架HybridHP,并实现其原型.HybridHP将管理域和虚拟机监控机制两者整合到被监控操作系统的地址空间,具有很好的获取被监控系统操作语义的能力.利用Isabelle/HOL形式化辅助证明工具验证HybridHP的隔离性、安全性和监控能力.最后对HybridHP进行了攻击实验和性能评估,结果显示HybridHP提供了和传统的虚拟化监控方案相同的安全保障,并具有很好的系统性能.     

基于ARM虚拟化扩展的安全防护技术

近几年来,随着移动平台用户量的增加,移动平台安全成为安全领域关注的焦点.而ARM的虚拟化扩展,使得如何基于虚拟化技术进行移动平台的安全防护成为一个研究热点.本文首先介绍了虚拟化技术的分类以及早期的相关研究.然后,给出了ARM虚拟化扩展的相关概念,并与x86虚拟化扩展进行了对比.随后重点介绍了基于硬件辅助虚拟化技术的安全研究现状,主要包括通用的系统框架以及针对特定攻击的安全工具.最后,本文对基于ARM虚拟化扩展的安全防护技术的发展方向进行了展望.     

基于虚拟化环境下的网络安全监控技术应用

在某大型国企的数据中心虚拟化环境背景下,分析虚拟化与云计算安全在网络接入层的"虚拟以太网交换机"(Virtual Ethernet Bridge,VEB)技术在目前的实现方式中的优缺点,研究业界为解决其不足之处所提出的相关方案,阐述采用基于新型网络架构"软件定义网络"(Software Defined Network,SDN)中OpenFlow框架的可行性,提出采用该框架下的Open vSwitch开源技术来实现虚拟网络隔离、QoS配置、流量监控以及数据包分析等虚拟化网络安全监控工作的应用思路。本研究在虚拟网络交换的数据转发与安全控制的解耦、网络安全服务的独立和虚拟网络的安全控制等方面具有创新性,为采用虚拟化和云计算技术的信息系统在接入安全方面提供了参考价值。     

基于Hadoop的大数据信息安全监控云平台设计与研究

针对传统的大数据信息监控云平台模式单一、虚拟化程度不高,容易导致信息泄露的问题,为了提高对大数据的信息安全溯源能力,提出基于Hadoop的大数据信息安全监控云平台设计方法。在信息资源云体系下构建大数据信息安全融合模型,通过信息挖掘与匹配方法把云平台中的数据资源、物理资源进行关联性整合,方便数据安全溯源,在Hadoop平台下构建多源信息资源云,建立用户接口注册机制,采用虚拟化技术进行信息保护,实现在云平台下进行信息安全溯源。实验结果表明,采用该方法进行大数据信息安全溯源,大数据信息分类存储性能较好,对异常数据挖掘精度较高。具有较好的信息安全保护能力,确保了信息安全。     

虚拟化技术下的安全

随着作为云底层的虚拟化技术的蓬勃发展,在很多机构中,虚拟化技术已经成为其基础IT架构中的重要组成部分,许多虚拟化技术的优势也在各个部门中体现,如：服务器整合、更快更强大的硬件、简单的使用方法、灵活的快照技术,强大的故障迁移能力以及灾备能力等.在虚拟化技术应用越来越广泛的今天,虚拟化的安全问题也成为了这种繁荣背后的隐患.虚拟化技术的安全缺陷主要包括：宿主系统的安全、虚拟网络的安全、虚拟系统的安全以及主机系统和虚拟系统之间的控制安全等.     

虚拟化系统安全的研究与分析

虚拟化技术是目前云计算最为重要的支撑技术,云计算系统的运行需要在虚拟化环境中的存储、计算及网络安全等资源的支持。利用虚拟化技术可以提升系统组织能力、降低系统代价、提升硬件资源应用效率和利用率,而由于虚拟化技术本身引入的云计算系统安全问题也值得重视。文章从虚拟机访问控制、安全度量、动态监测等方面进行了系统的分析,以期提升云计算系统的安全水平。     

基于VDI的桌面虚拟化技术

针对当前电力行业存在的终端管理困难、终端数据安全难以保证以及资源利用不充分的问题,采用基于VDI（ Vir-tual Desktop Infrastructure ）的桌面虚拟化技术来解决。在介绍国内外桌面虚拟化主流技术及应用现状的基础上,阐述VMware View桌面虚拟化技术要素与架构,结合某电力公司的桌面虚拟化实施案例,分析桌面虚拟化技术中的常见问题,归纳桌面虚拟化技术在我国电力行业的应用及可推广趋势。     

虚拟化安全服务机制研究

虚拟化技术为数据中心带来更高的灵活性和安全性。这些安全性若能得到充分利用,虚拟机需要提供网络和存储等安全服务,而这些安全服务必须确保所用的密钥基于可信计算根。提出了一种安全的密钥传递和管理机制,为虚拟机提供安全服务,并描述了一个与虚拟化系统底层的绑定密钥管理体系结构。