6、探索安全实用的系统架构：Lockdown技术解析

探索安全实用的系统架构：Lockdown技术解析

在当今数字化时代，计算机系统面临着日益复杂的安全威胁。如何在保证系统性能的同时，为用户提供一个安全可靠的计算环境，成为了亟待解决的问题。Lockdown作为一种创新的系统架构，为解决这一问题提供了新的思路。本文将深入探讨Lockdown的相关技术，包括其性能优势、设计目标、架构原理以及具体的实现方式。

1. 性能与限制

与虚拟化技术相比，采用分区技术运行不可信应用时，性能表现相同甚至更优。Lockdown对不可信应用的内存操作平均仅产生3%的开销，磁盘操作的开销在2 - 7%之间。而虚拟化技术会对所有平台硬件产生开销，具体开销范围在3 - 81%之间，这取决于所虚拟化的资源。不过，当前系统中分区技术的主要限制在于两个环境之间的切换时间，大约需要13 - 31秒。虽然有一些潜在的优化方法可以显著减少这个时间，但在安全性、性能和可用性之间的权衡是否可接受，仍然是一个有待探讨的问题。

2. 问题定义

2.1 目标

红/绿系统的目标是让一组可信软件与一组可信站点进行通信，同时保护这些应用程序及其处理数据的保密性和完整性。保护不需要网络访问的可信软件是这一目标的一个子集。理想情况下，该系统应在不修改用户现有硬件或软件的前提下实现这一目标。也就是说，用户能够以高度安全的方式运行相同的操作系统（如Windows），启动其喜爱的浏览器（如Internet Explorer），并通过互联网连接到其首选的网站（如银行网站），同时保持非安全敏感型应用程序的现有性能水平。

2.2 对手模型

假设攻击者可以在不可信环境中执行任意代码，并且可能监控和操纵用户机器的网络