53、云安全与大数据应用解析

云安全与大数据应用解析

1. Xoar系统：打破TCB的整体设计

Xoar是Xen的改进版本，旨在提升系统安全性。其安全模型假定系统由专业人员管理，仅系统管理员拥有特权访问权限，且管理员没有经济动机或意愿违背用户信任。安全威胁主要来自访客虚拟机，它们可能试图破坏同一平台上其他访客虚拟机的数据完整性或机密性，或者利用访客代码。此外，管理虚拟机初始化代码中的漏洞也是威胁来源之一。

Xoar基于微内核设计原则，模块化设计使其风险暴露明确，允许访客根据自身需求配置服务访问权限。这有助于减少系统永久占用空间，提高关键组件的安全级别，还能实现安全审计日志记录。其设计目标如下：
- 保持Xen提供的功能。
- 确保与现有管理和虚拟机接口的透明性。
- 严格控制权限，每个组件仅拥有其功能所需的权限。
- 最小化所有组件的接口，降低攻击者利用组件的可能性。
- 消除共享，若无法消除则明确共享，以便进行有意义的日志记录和审计。
- 通过限制组件运行时间，减少针对系统组件的攻击机会。

这些设计原则旨在打破基于Xen系统的整体TCB设计，虽会对性能产生影响，但应尽量减少模块化开销。

系统启动是一个复杂的过程，启动时使用的较大模块在系统运行后不再需要。XenStore是关键系统组件，负责维护系统状态，是加固的主要对象。ToolStack仅用于管理功能，可按需加载。

Xoar系统有四种类型的组件：
|组件类型|具体组件|功能|
| ---- | ---- | ---- |
|永久组件|XenStore - State|维护系统状态的所有信息|
|自毁组件|PCIBack