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本質(zhì)安全型集中式控制安全操作系統(tǒng)研究
摘要：隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)的飛快發(fā)展，信息安全問題正成為人們研究的重點(diǎn)。作為底層系統(tǒng)軟件的操作系統(tǒng)，是信息安全研究的基礎(chǔ)部分，已成為研究的重點(diǎn)之重。本文以嵌入式系統(tǒng)為背景，結(jié)合智能卡技術(shù)和現(xiàn)有一般的安全操作系統(tǒng)研究方法，提出一種全新的安全控制策略，針對(duì)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境中面臨的問題給出有效解決方法。最后，結(jié)合Linux操作系統(tǒng)，給出一種本質(zhì)安全型集中式控制安全操作系統(tǒng)模型，描述它所具有的安全特性。關(guān)鍵詞：安全操作系統(tǒng) 安全模型 集中式控制 本質(zhì)安全型 強(qiáng)制存取控制
引言
操作系統(tǒng)作為底層系統(tǒng)軟件，負(fù)責(zé)為應(yīng)用程序提供運(yùn)行環(huán)境和訪問硬件的接口，它的安全性是信息安全的基礎(chǔ)�，F(xiàn)在操作系統(tǒng)面臨的威脅與攻擊多種多樣，安全操作系統(tǒng)已經(jīng)不再局限于僅提供安全的存取控制機(jī)制，還要提供安全的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、安全的信息處理平臺(tái)和安全的進(jìn)程通信支持。
在嵌入式系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)軟件和硬件設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，很容易從硬件和軟件直接進(jìn)行拷貝。操作系統(tǒng)的安全性應(yīng)有更特殊的考慮。操作系統(tǒng)不但要對(duì)保存的數(shù)據(jù)提供安全保證，而且還要考慮自己運(yùn)行的硬件平臺(tái)和系統(tǒng)本身的安全性。
在現(xiàn)有操作系統(tǒng)中，有關(guān)系統(tǒng)安全控制的代碼是分散到系統(tǒng)中的，這對(duì)系統(tǒng)性能的影響降到了最低。但是，如果要添加新的控制機(jī)制，必須會(huì)引起大量的修改，由此將帶來(lái)潛在的不穩(wěn)定性和不一致性。隨著系統(tǒng)硬件性能的成倍增長(zhǎng)，人們逐漸將目光轉(zhuǎn)移到集中式控制上來(lái)。在操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)初期，安全模塊應(yīng)該被獨(dú)立地提出來(lái)，成為操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要考慮的一部分。
智能卡技術(shù)是一種軟硬件結(jié)合的安全保護(hù)技術(shù)，經(jīng)常用于身份驗(yàn)證和存儲(chǔ)加密信息。由于自身的硬件特性，它可以防止非法讀取和篡改；同時(shí)，智能卡本身具有加密的文件系統(tǒng)，可以對(duì)信息進(jìn)行安全的保護(hù)。
在我們研究操作系統(tǒng)安全問題時(shí)，首次將智能卡技術(shù)引用到安全控制當(dāng)中，作為整個(gè)安全體系結(jié)構(gòu)的保證。智能卡用于對(duì)操作系統(tǒng)本身和運(yùn)行的平臺(tái)進(jìn)行標(biāo)識(shí)，可以對(duì)用戶身份、進(jìn)程的合法性進(jìn)行嚴(yán)格的控制。
1 存取控制和安全模型
存取控制是系統(tǒng)安全的核心內(nèi)容。存取控制按照一定的機(jī)制，在系統(tǒng)主體對(duì)客體進(jìn)行訪問時(shí)，判定訪問請(qǐng)求和訪問的方式是否合法，返回判定結(jié)果。一般情況下，有兩種存取控制方式：自主存取控制DAC（Discretionary Access Control）和強(qiáng)制存取控制MAC（Mandatory Access Control）。
（1）自主存取控制
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