基于硬件虚拟化的安全高效内核监控模型

作者：黄啸; 邓良; 孙浩; 曾庆凯

来源：软件学报, 2016, 27(02): 481-494.

DOI：10.13328/j.cnki.jos.004866

• 虚拟化
• 内核监控
• 特权模式切换
• 攻击面

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Hyper NE.Hyper NE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,Hyper NE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,Hyper NE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.

• 单位
  计算机软件新技术国家重点实验室; 南京大学