Xen环境下虚拟磁盘加密及其访问控制

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1、分类号学号M201372860学校代码10487密级硕士学位论文Xen环境下虚拟磁盘加密及其访问控制学位申请人：唐思远学科专业：计算机技术指导教师：刘铭讲师答辩日期：2015年05月29日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringTransparentEncryptionandAccessControlforVirtualHardDiskinXenCandidate:TangSiyuanMajor:ComputerTechnologySu

2、pervisor:LecturerLiuMingHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaOctober,2007独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定

3、，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要随着现代计算机各方面硬件的不断提升，虚拟化技术得到了迅速的发展，Xen以其性能稳定、占用资源少、开源等特点也变得越来越流行。特别是近几年来硬件辅助虚拟化技术得到了Intel和AMD公司的支持，让Xe

4、n上也能运行全虚拟化的虚拟机了，使Xen虚拟化技术的发展翻开了新的一页。不仅普通的个人、企业，而且银行、政府等机构也在越来越多的使用虚拟化技术，涉密单位也在与时俱进享受虚拟化技术带来的种种好处，但同时对虚拟化技术也带来了许多新的挑战，在涉密环境下，虚拟化安全问题是其中最重要的挑战。我们不仅需要符合其安全规定，还应尽量不影响用户的使用习惯。针对Xen虚拟化技术、blktap2驱动、透明加解密技术、访问控制模型进行了深入研究，重点分析了Xen的基本机制、blktap2驱动的工作流程、透明加解密技术的实现思路以及经典的访问控制模型，针对高安全级别下虚拟化平台对用户数据保护不足的问

5、题以及私有数据和共享数据的特点，提出并实现了相应的保护方案：第一，对用户的私有数据进行透明加解密，即加解密操作是在I/O过程中自动完成的，用户在使用上是与往常一样的，同时预留加解密接口，在后期开发中可以改变加解密方式以适应新的需求；第二，对用户的共享数据进行访问控制，使用户在权限范围内对数据进行访问，并加入多服务器认证模块，使系统变得更加安全与可靠。根据需要在Xen虚拟化平台上实现了上述安全方案的原型系统，对其功能和性能进行了测试。测试结果表明该系统对用户相应数据的保护是十分有效的，能够满足高安全级别环境对数据保护的相关需求。关键词：虚拟磁盘，虚拟化，透明加密，访问控制I华

6、中科技大学硕士学位论文ABSTRACTWiththeimprovingofmoderncomputerhardware,virtualizationtechnologydevelopsrapidly.Xenisbecomingmoreandmorepopularasitsreliable,requiringfewersystemresources,opensourceandsoon.Expeciallyinrecentyears,InterandAMDprovidesupportforvirtualizationinhardware,whichmakesXensupport

7、FullVirtualizationandgreatlypromotethedevelopmentofXen.Notonlynormalenterpriseandindividuals,butalsobankandgovernmentusevirtulizationtechnologymorerapidly.Classifieddepartmentalsokeeppacewithtimestousevirtulizationtechnologyforitsadvantages,butontheotherhandth