虚拟机系统安全综述

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1、第２９卷第５期计算机应用研究Ｖｏｌ２９Ｎｏ５２０１２年５月ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒｓＭａｙ２０１２虚拟机系统安全综述１，２１３ａ３ｂ秦中元，沈日胜，张群芳，狄予兴（１．东南大学信息科学与工程学院，南京２１００９６；２．信息网络安全公安部重点实验室，上海２０１２０４；３．南京炮兵学院ａ．计算机教研室；ｂ．通信教研室，南京２１１１３２）摘要：随着云计算的广泛应用，虚拟机技术得到了复苏和长足的发展，但同时也带来了新的安全威胁，因此对于虚拟机的安全威胁和防御的研究成为目前计算机安全界的研究热点。以目前广泛

2、应用的虚拟机Ｘｅｎ为例，针对虚拟机的技术特征分析了所存在的漏洞和威胁，并从计算机安全学的角度提出了相应的防御和保护方法。较为全面地总结了目前国内外针对虚拟机安全各方面相关的研究成果，通过系统的比较分析，指出了目前存在的问题，探讨了下一步的研究方向。关键词：虚拟机；Ｘｅｎ；安全；防御中图分类号：ＴＰ３０９文献标志码：Ａ文章编号：１００１３６９５（２０１２）０５１６１８０５ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１３６９５．２０１２．０５．００４Ｓｕｒｖｅｙｏｎｖｉｒｔｕａｌｍａｃｈｉｎｅｓｙｓｔｅｍｓｅｃｕｒｉｔｙ１，２１３ａ

3、３ｂＱＩＮＺｈｏｎｇｙｕａｎ，ＳＨＥＮＲｉｓｈｅｎｇ，ＺＨＡＮＧＱｕｎｆａｎｇ，ＤＩＹｕｘｉｎｇ（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９６，Ｃｈｉｎａ；２．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＮｅｔｗｏｒｋＳｅｃｕｒｉｔｙｆｏｒＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＰｕｂｌｉｃＳｅｃｕｒｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１２０４，Ｃｈｉｎａ；３．ａ．ＣｏｍｐｕｔｅｒＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ｂ．ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＤｅｐａｒｔ

4、ｍｅｎｔ，ＮａｎｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｒｔｉｌｌｅｒｙＣｏｒｐｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１１１３２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈｔｈｅｗｉｄｅｌｙｓｐｒｅａｄｏｆｃｌｏｕｄｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，ｖｉｒｔｕａｌｍａｃｈｉｎｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｒｅｖｉｖｅｓａｎｄｇｅｔｓｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｎｅｗｔｈｒｅａｔｓａｒｅａｌｓｏｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｏｎｔｈｅｔｈｒｅａｔｓａｎｄｄｅｆｅｎｓｅｓｏｆｖｉｒｔｕａｌｍａｃｈｉｎｅｓｈａｖｅｂｅｃｏｍｅａｈｏｔｔｏｐｉｃ．Ｔｈｉｓ

5、ｐａｐｅｒｆｉｒｓｔｌｙａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｉｅｓａｎｄｔｈｒｅａｔｓｏｆｖｉｒｔｕａｌｍａｃｈｉｎｅｓ，ｔａｋｉｎｇＸｅｎａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｉｔｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅｄｅｆｅｎｓｅａｎｄｐｒｏｔｅｃｔｍｅｔｈｏｄｓｗｈｉｃｈｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｅｃｕｒｉｔｙ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｉｔｒｅｖｉｅｗｅｄｔｈｅｓｔａｔｅｏｆｔｈｅａｒｔｍｅｔｈｏｄｓｏｎｔｈｅｖｉｒｔｕａｌｍａｃｈｉｎｅｓｅｃｕｒｉｔｙ．Ｆｉｎａｌｌｙｔｈｅｐａｐｅｒｄｉｓｃｕｓｓｅ

6、ｄｔｈｅｅｘｉｓｔｅｄｐｒｏｂｌｅｍｓａｎｄｐｒｅｓｅｎｔｅｄｆｕｔｕｒｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｖｉｒｔｕａｌｍａｃｈｉｎｅ；Ｘｅｎ；ｓｅｃｕｒｉｔｙ；ｄｅｆｅｎｓｅ虚拟化技术最早起源于２０世纪６０年代，是计算领域的一胁，然后，根据安全隐患提出理论上的保护方法。在总结前人项传统技术，虚拟化技术支持在一个单一的服务器之上运行多研究成果的基础上，较为全面地总结了目前国内外针对虚拟机个操作系统的服务器。虚拟机技术是虚拟化技术在计算机上安全各方面相关的研究成果，指出了目前存在的问题，探讨了的一种体现，通过内存、ＣＰＵ、网络等虚

7、拟化技术实现资源的隔下一步的研究方向。离和可靠利用。目前有很多流行的虚拟机，如ＶＭｗａｒｅ、ＫＶＭ、［１，２］"虚拟机技术Ｘｅｎ，通过研究分析对比，开源的Ｘｅｎ虚拟机在性能上十分［３］优越，被认为是未来最有前途的虚拟化解决方案之一。虚拟机技术最早由ＩＢＭ于２０世纪６０年代提出，被定义为虚拟化技术作为云计算的关键核心技术，使得云计算成为硬件设备的软件模拟实现，通常的使用模式是分时共享昂贵的能够提供动态资源池、虚拟化和高可用性的下一代计算平大型机。目前，虚拟机中用到的虚拟化技术主要有网络、内存、［４］台，给企业和用户带来了很多的益处；硬件和

8、资源的共享既ＣＰＵ、硬盘虚拟化技术。在虚拟机环境中，硬件层与虚拟机系节约了开销，也为管理带来了方便，同时也革新了许多传统ＩＴ统之间存在一层虚拟机监视器（ｖｉｒｔｕａｌｍａｃｈｉｎｅｍｏｎｉｔｏｒ，技术。然而