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一种基于VT-d技术的虚拟机安全隔离框架研究
  • ISSN号:1671-1122
  • 期刊名称:《信息网络安全》
  • 时间:0
  • 分类:TP309[自动化与计算机技术—计算机系统结构;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]广东电网有限责任公司信息中心,广东广州510080, [2]武汉大学计算机学院,湖北武汉430072, [3]空天信息安全与可信计算教育部重点实验室,湖北武汉430072
  • 相关基金:国家自然科学基金[61272452,61003268,61173138,91118003,61303024];国家重点基础研究发展计划(国家973计划)[2014CB340600]
中文摘要:

虚拟化技术作为云计算IaaS服务的支撑,能从根本上解决云计算平台上虚拟机面临的安全威胁问题。针对目前云计算虚拟机隔离执行环境在设备I/O和内存访问隔离方面的不足,文章结合基于硬件辅助虚拟化的VT-d技术以及可信计算中虚拟可信平台模块(vTPM)独立域的思想,提出了一个在Xen云平台上的安全隔离框架。该框架中由vTPM独立域对虚拟机内的数据和代码进行加密保护,并基于独立域思想对虚拟机镜像本身加密;使用VT-d技术为虚拟机直接分配网卡设备,并扩展XSM安全模块,增加了虚拟机之间授权表策略控制。实验与分析表明,该框架能够有效确保虚拟机之间的设备I/O及内存访问安全隔离,提升虚拟机隔离环境的安全性,且能较好满足系统运行性能。

英文摘要:

As the basis of cloud computing IaaS service, virtualization technology can fundamentally solve the threats that the virtual machines face on the cloud computing platform. In view of the deficiencies of the current cloud computing virtual machine isolation implementation environment in the aspect of device I/O and memory access isolation, this paper presents security isolation framework on a Xen cloud platform, combining the ideal of virtualization technology VT-d with trusted computing independent domain. In the framework, data and code encryption is implemented by vTPM independent domain, which encrypts the VM image. The framework assigns NIC to VM through VT-d technology, and extends the authorization control of grant table mechanism in XSM module. Experiments and analysis show that the framework is able to ensure device I/O and memory access security isolation between the virtual machines effectively, enhance the security of virtual machine isolation environment, and meet the system performances.

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期刊信息
  • 《信息网络安全》
  • 主管单位:中华人民共和国公安部
  • 主办单位:公安部第三研究所 中国计算机学会 计算机安全专业委员会
  • 主编:关非
  • 地址:北京市海淀区阜成路58号新洲商务大厦301B
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  • 国际标准刊号:ISSN:1671-1122
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1859/TN
  • 邮发代号:4-688
  • 获奖情况:
  • 万方,同方,维普
  • 国内外数据库收录:
  • 被引量:6058