基于LSM框架的安全模块管理器的设计与实现

论文摘要

本文主要设计实现了一个基于Linux安全模块(LSM)框架的安全模块管理器,该安全模块管理器为多个安全模块有效地综合提供了一个基础平台。LSM框架是为了适应日益增长的Linux安全需求而开发的一个通用访问控制框架,各种安全访问控制模型能够以内核模块的形式载入并实现对应的安全策略。然而现有的LSM框架只支持同时加载一个独立安全模块,这种单一的安全模块所能实现的安全检测功能是不全面的。若能综合已有的各个安全模块,对同一个系统调用进行多次不同的安全检测,对提高Linux操作系统安全性是有帮助的。为了弥补LSM框架的不足,在LSM框架的基础上进行了安全模块管理器的开发。论文主要做了以下几个方面的工作:设计了一个基于LSM框架的安全模块管理器(SMM),实现了多个安全模块的叠加及多个安全模块安全策略的综合。对SMM时间效率的进行了两个方面的优化。在SMM中采用P/T优先工序优化算法,把多安全模块的平均检测时间降到最低;在SMM中引入缓存机制来保存以往的决策结果,提高SMM决策的时间效率。引入了安全政策,标记SMM中参与安全检测的安全模块。使SMM能够通过实行不同的安全政策,动态选择参与安全检测的安全模块,满足了在不同的环境下不同的安全策略需求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 主要研究内容
• 1.4 论文构成
• 第二章 LSM框架实现机制及局限性
• 2.1 LSM框架设计思想
• 2.2 LSM框架实现机制
• 2.2.1 安全域
• 2.2.2 钩子函数
• 2.2.3 安全模块注册和注销
• 2.3 LSM框架的局限性
• 2.3.1 仅支持单个独立安全模块
• 2.3.2 单安全模块策略的局限性
• 2.4 小结
• 第三章 安全模块管理器的基本实现
• 3.1 SMM的工作原理
• 3.2 SMM的设计实现
• 3.2.1 安全模块链表
• 3.2.2 安全域的处理
• 3.2.3 安全模块的加载和卸载
• 3.2.4 安全策略的综合
• 3.3 SMM的效率检测
• 3.4 小结
• 第四章 安全模块管理器的性能优化
• 4.1 P/T优先工序优化算法
• 4.1.1 算法提出
• 4.1.2 算法证明
• 4.1.3 算法实现
• 4.2 SMM的Cache机制
• 4.2.1 SMM的Cache机制提出
• 4.2.2 SMM的Cache机制探讨
• 4.3 SMM优化前后的效率检测
• 4.4 小结
• 第五章 安全模块管理器的功能扩展
• 5.1 安全政策的引入
• 5.2 安全政策描述方式
• 5.3 安全政策的实现
• 5.4 小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 后期工作展望
• 参考文献
• 附录1 图索引
• 附录2 表索引
• 附录3 关键代码
• 致谢
• 攻读学位期间的论文情况和科研情况