1、目前，傳統(tǒng)BIOS的接替者可擴(kuò)展固件接口EFI和雙核處理器技術(shù)的發(fā)展非常迅速，取得了許多重要的成果，但仍有許多問題可以供我們研究。同時(shí)，隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展和計(jì)算機(jī)的日益普及，現(xiàn)實(shí)世界越來越依賴于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，操作系統(tǒng)的安全性也變得越來越重要。安全操作系統(tǒng)的研究分析能夠?yàn)椴僮飨到y(tǒng)提供機(jī)密性和完整性的保證。再者，底層安全機(jī)制方面主要研究的是在物理平臺(tái)上利用虛擬化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)雙系統(tǒng)的同步運(yùn)行，并實(shí)施系統(tǒng)安全策略。結(jié)合這幾個(gè)方面，本文提出并研究

2、設(shè)計(jì)了基于EFI 雙核平臺(tái)的安全系統(tǒng)框架DESA。該框架利用雙核處理器從物理上同步啟動(dòng)EFI和操作系統(tǒng)，每個(gè)CPU 內(nèi)核獨(dú)立地控制一個(gè)平臺(tái)的運(yùn)行狀態(tài)，通過硬件劃分等方法實(shí)現(xiàn)物理隔離，并將EFI 作為平臺(tái)可信計(jì)算基的核心來實(shí)施對操作系統(tǒng)的安全策略服務(wù)，以保障和增強(qiáng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全性。 在DESA 框架中，EFI 從物理結(jié)構(gòu)和邏輯概念上都作為一個(gè)隔離的安全域，并提供操作系統(tǒng)監(jiān)控、協(xié)處理及安全服務(wù)等支持。因此本文首先介紹了EFI的特性

3、及其框架的概念和過程體系，并對其進(jìn)行了安全性研究分析— EFI規(guī)范支持以可信鏈模式為啟動(dòng)操作系統(tǒng)之前的程序提供了一個(gè)安全的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境，這表明EFI 能夠成為DESA 框架安全性的支撐點(diǎn)。隨后研究了雙核的特點(diǎn)和技術(shù)優(yōu)勢，對多核技術(shù)進(jìn)行了剖析，為DESA 框架的平臺(tái)設(shè)計(jì)提供理論支持。 接下來設(shè)計(jì)了基于EFI 雙核的安全系統(tǒng)框架DESA的體系架構(gòu)并闡述了其設(shè)計(jì)思想，分析了框架中各個(gè)模塊的功能和特點(diǎn)。同時(shí)研究了該框架中可信邊界的概念和特點(diǎn)

4、，說明了平臺(tái)啟動(dòng)流程中動(dòng)態(tài)可信邊界的構(gòu)成組件，并對DESA 框架進(jìn)行了安全性特點(diǎn)分析。接著，本文詳細(xì)研究了構(gòu)成安全框架DESA的各個(gè)設(shè)計(jì)要素的思想、難點(diǎn)與實(shí)現(xiàn)方案，如EFI 對多核的支持、EFI 多線程的模擬實(shí)現(xiàn)、共享內(nèi)存通信機(jī)制、密碼庫引擎的支持等設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，并討論了引入可信平臺(tái)模塊TPM 來增強(qiáng)DESA框架安全性的技術(shù)要點(diǎn)。 本文實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于DESA 安全系統(tǒng)框架的應(yīng)用實(shí)例—虛擬磁盤實(shí)時(shí)監(jiān)控及安全訪問方案，實(shí)施了操作系統(tǒng)的安