数据安全系统中安全岛的设计与实现

论文摘要

随着网络技术的飞速发展,信息共享给人们带来极大方便的同时也带来了不少安全隐患。长期以来,人们对基于网络应用的外部防范技术关注较多,对计算机主机系统安全关注的较少。在信息时代,由于Internet和其他信息传播媒体的存在,计算机数据安全问题日益突出。本文提出了控制数据安全的主要方法,用户访问控制、数据密文存储和数据备份及恢复。在研究了对计算机数据安全因素及影响基础之上,提出基于文件系统过滤驱动的文件加密解密解决方案,包括数据的备份和灾难恢复等功能。提出安全岛的解决方案来满足当前用户对数据安全性的需求。对该解决方案进行了详细设计,包括过滤驱动设计,加密算法的选取,除此之外解决了两个技术点,数据安全岛与操作系统的无缝集成和磁盘分区的隐藏与保护,达到了设计目标。基于Windows实现了一个数据安全保护系统SI (Safe Island),对系统的设计目标、框架设计、功能设计、以及核心模块的实现方法进行了详细的论述。对数据安全岛进行实验和结果分析。将本文中的解决方案与操作系统自带的EFS进行比较分析,吸取优点弥补不足,同时对系统安全性等问题进行了分析。最终提高了SI系统的在数据安全保护方面性能。测试结果表明该系统运行正常,达到了本文提出解决方案的设计目标。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 引言
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究现状
• 1.3 研究内容
• 1.4 论文结构
• 第二章 数据安全技术
• 2.1 文件系统驱动与过滤驱动
• 2.1.1 文件系统驱动
• 2.1.2 过滤驱动
• 2.2 文件加密解密
• 2.2.1 加密技术概述
• 2.2.2 国内外基于内核级文件加密系统的研究
• 2.3 数据备份与恢复技术
• 2.4 解决方案提出
• 2.5 小结
• 第三章 数据安全岛的分析与设计
• 3.1 解决方案分析
• 3.2 系统的总体设计
• 3.2.1 设计目标
• 3.2.2 系统结构
• 3.2.3 相关技术
• 3.3 Windows系统组件分析
• 3.3.1 Windows2000/XP框架分析
• 3.3.2 Windows内核模块组成分析
• 3.3.3 内核主要机制分析
• 3.3.4. Windows Executive各组件分析
• 3.4 过滤驱动程序设计方法
• 3.5 典型加密算法的比较与选取
• 3.6 小结
• 第四章 数据安全岛的实现
• 4.1 实现过滤驱动使用的重要数据结构
• 4.2 文件过滤驱动工作流程
• 4.3 文件透明加密解密工作流程
• 4.4 数据自动备份工作流程
• 4.5 数据恢复工作流程
• 4.6 小结
• 第五章 实验及结果分析
• 5.1 实验环境
• 5.2 性能测试
• 5.3 实验结果分析
• 5.4 与Windows EFS比较分析
• 5.5 系统安全性分析
• 5.6 小结
• 第六章 结论
• 6.1 本文的结论
• 6.2 未来研究工作
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间撰写的学术论文
• 攻读硕士学位期间参加的主要项目
• 致谢