嵌入式Linux操作系统的安全性增强研究

论文摘要

随着嵌入式计算的广泛应用和不断发展,嵌入式计算的安全也成为目前急需解决的关键问题之一。操作系统是嵌入式系统的核心,操作系统的不安全不仅会影响上层网络通信及应用软件的安全,而且还会造成整个嵌入式系统的安全性得不到保障。嵌入式Linux操作系统被广泛地应用在嵌入式应用中,因此其安全性增强研究具有重要意义。论文研究了嵌入式Linux操作系统的安全性增强。论文研究分析了嵌入式Linux的安全缺陷,从强制访问控制和安全审计两个方面进行研究,来增强嵌入式Linux操作系统的安全性。在强制访问控制方面,研究分析了现有的几种典型的安全模型。以机密性,完整性和可用性为目标,提出了一种具有记忆性的二维标识安全模型(MPMLS),并给出该模型的形式化描述及其分析。在安全审计方面,研究分析了嵌入式Linux中安全审计的难题,给出了相应的对策,设计实现了一种通用的嵌入式Linux内核级审计框架(LKAM),并对该框架进行了实验测试分析。论文最后基于Linux Security Module(LSM),使用MPMLS安全模型,设计并部分实现了嵌入式Linux中的强制访问控制模块,基于LKAM框架设计并实现了嵌入式Linux端增强的安全审计,给出了强制访问控制模块和安全审计的实验测试以及分析。

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 课题研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 论文主要工作
• 1.4 论文结构
• 第二章 嵌入式LINUX 安全性分析
• 2.1 嵌入式LINUX 的特点
• 2.2 嵌入式LINUX 现有安全机制及分析
• 2.3 嵌入式LINUX 安全缺陷
• 2.4 小结
• 第三章 安全策略模型研究
• 3.1 引言
• 3.2 安全策略的分类
• 3.3 安全策略模型及分析
• 3.3.1 BLP 模型
• 3.3.2 Biba 模型
• 3.3.3 D.Denning 信息流模型
• 3.3.4 DTE 模型
• 3.3.5 RBAC 模型
• 3.4 具有记忆性的二维标识安全模型
• 3.4.1 安全模型的目标和设计思路
• 3.4.2 安全模型MPMLS 的形式化描述
• 3.4.3 安全模型MPMLS 的分析
• 3.5 小结
• 第四章 嵌入式LINUX 审计的研究
• 4.1 引言
• 4.2 审计记录的作用及其分析方法
• 4.2.1 审计记录的作用
• 4.2.2 审计分析方法
• 4.3 嵌入式LINUX 审计难题及分析
• 4.4 嵌入式LINUX 内核级审计框架
• 4.4.1 审计框架LKAM 的设计思路
• 4.4.2 审计框架LKAM 的实现
• 4.4.3 审计框架LKAM 的测试及分析
• 4.5 小结
• 第五章 嵌入式LINUX 内核级安全的实现
• 5.1 LINUX 安全模块（LSM）介绍
• 5.1.1 LSM 的产生背景
• 5.1.2 LSM 的设计与实现
• 5.2 基于LSM 的MPMLS 模块的设计与实现
• 5.2.1 安全模块的架构与模型的映射
• 5.2.2 安全策略的初始化
• 5.2.3 安全策略运行的具体操作
• 5.3 安全审计的设计与实现
• 5.3.1 增强的安全审计框架
• 5.3.2 基于LKAM 的内核审计模块
• 5.3.3 Syslogd 与审计服务器的设计
• 5.4 强制访问控制模块以及审计的测试
• 5.4.1 强制访问控制模块测试及分析
• 5.4.2 安全审计测试及分析
• 5.5 小结
• 第六章 展望与总结
• 6.1 论文研究工作总结
• 6.2 进一步工作
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文