一種數(shù)據(jù)處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及云計算，特別涉及一種數(shù)據(jù)處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于云計算的靈活、低成本特點(diǎn)，越來越多的傳統(tǒng)服務(wù)被部署到云平臺。然而，云計算給人們帶來便利的同時，也面臨著較大的安全挑戰(zhàn)，甚至已經(jīng)影響到云計算的快速發(fā)展。一方面在多用戶共享計算資源的模式下，用戶的資源可能受到來自其他惡意用戶的威脅；另一方面用戶擔(dān)心自己的資源遭到云平臺內(nèi)部管理的威脅?，F(xiàn)有技術(shù)均在認(rèn)為整個虛擬機(jī)監(jiān)視器為可信的情況下完成，而實(shí)際上虛擬機(jī)監(jiān)視器自身也可能成為被攻擊的目標(biāo)。虛擬機(jī)監(jiān)視器同時提供了虛擬機(jī)之間的內(nèi)存共享方法，這可能被惡意虛擬機(jī)利用，也可能導(dǎo)致缺少經(jīng)驗(yàn)的管理者或者用戶因?yàn)殄e誤配置造成違反安全規(guī)則的共享，或惡意獲取的用戶隱私。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明提出了一種數(shù)據(jù)處理方法，包括:
[0004]在基于云平臺的虛擬機(jī)系統(tǒng)中建立可信環(huán)境虛擬機(jī)，將安全管理操作移動到所述可信環(huán)境虛擬機(jī)，并通過所述可信環(huán)境虛擬機(jī)對惡意軟件進(jìn)行監(jiān)測。
[0005]優(yōu)選地，所述將安全管理操作移動到所述可信環(huán)境虛擬機(jī)，進(jìn)一步包括:
[0006]通過修改虛擬機(jī)監(jiān)視器源碼添加可信環(huán)境虛擬機(jī)，并配置虛擬機(jī)監(jiān)視器中安全規(guī)則的權(quán)限，同時禁止其他域的虛擬機(jī)修改虛擬機(jī)監(jiān)視器中的安全規(guī)則，利用對內(nèi)存、文件系統(tǒng)的隔離來限制其他虛擬機(jī)對可信環(huán)境虛擬機(jī)的訪問；通過為虛擬機(jī)提供虛擬可信平臺模塊作為可信環(huán)境虛擬機(jī)的可信根，將信任鏈從底層物理可信平臺模塊傳遞到可信環(huán)境虛擬機(jī)內(nèi)部，從而對可信環(huán)境虛擬機(jī)內(nèi)部進(jìn)行完整性度量；利用部署后提供的信任度證明結(jié)果，使平臺提供者和用戶將該證明結(jié)果作為相互信任的依據(jù)；
[0007]所述通過所述可信環(huán)境虛擬機(jī)對惡意軟件進(jìn)行監(jiān)測，進(jìn)一步包括:可信環(huán)境虛擬機(jī)的監(jiān)測模塊基于交叉視圖對比的惡意軟件監(jiān)測和處理，所述可信環(huán)境虛擬機(jī)的監(jiān)測模塊包括控制單元、監(jiān)測單元和惡意軟件處理單元；所述控制單元位于可信環(huán)境虛擬機(jī)的應(yīng)用層，利用虛擬機(jī)監(jiān)視器提供的函數(shù)庫與虛擬機(jī)監(jiān)視器以及用戶域進(jìn)行交互，顯示各個用戶域的安全鏈表、顯示當(dāng)前各個用戶域所受惡意軟件攻擊情況、向惡意軟件處理單元發(fā)送指令處理對應(yīng)的惡意軟件，所述安全鏈表用于存儲用戶虛擬機(jī)的模塊信息，位于虛擬機(jī)監(jiān)視器層的安全鏈表具有更高的可信度，防止用戶虛擬機(jī)層的模塊視圖信息被破壞；所述監(jiān)測單元部署于虛擬機(jī)監(jiān)視器層中，包括隱藏代碼監(jiān)測和隱私信息監(jiān)測；隱藏代碼監(jiān)測包括監(jiān)測虛擬機(jī)中存在的隱藏代碼；隱私信息監(jiān)測用于監(jiān)測惡意軟件對系統(tǒng)內(nèi)核隱私信息的篡改，并在監(jiān)測到被攻擊時進(jìn)行恢復(fù)，所述惡意軟件處理單元部署于用戶域的內(nèi)核空間，與控制單元進(jìn)行交互，接收控制單元的命令對監(jiān)測到的惡意軟件提供信息恢復(fù)與模塊卸載。
[0008]優(yōu)選地，所述方法還包括:
[0009]將控制管理域的權(quán)限的功能放到虛擬機(jī)監(jiān)視器中實(shí)現(xiàn)；利用虛擬機(jī)監(jiān)視器中的安全控制模塊提供通用的訪問機(jī)制和安全hook函數(shù)接口，在虛擬機(jī)監(jiān)視器啟動后運(yùn)行，在安全控制模塊中添加hook函數(shù)后，當(dāng)域間發(fā)生事件通道、授權(quán)表、內(nèi)存映射操作時，安全控制模塊攔截這些調(diào)用并解析調(diào)用參數(shù)，從中獲取主體、客體和操作屬性，訪問執(zhí)行模塊進(jìn)行判定，只有符合規(guī)則庫中的訪問規(guī)則才能執(zhí)行操作，對于虛擬機(jī)監(jiān)視器自身的防護(hù)，則利用基于可信平臺模塊的完整性度量機(jī)制進(jìn)行完整性度量；
[0010]對不同用戶分組對應(yīng)的虛擬機(jī)和資源進(jìn)行標(biāo)記，使每個用戶自己對應(yīng)的虛擬機(jī)和資源具有唯一的ID和相同的類型，這些標(biāo)記由虛擬機(jī)監(jiān)視器統(tǒng)一管理，安全控制模塊使用這些標(biāo)記與訪問規(guī)則庫進(jìn)行匹配，如果主體和客體具有相同的類型，且滿足訪問規(guī)則，則允許通信或者共享資源；
[0011]在用戶域內(nèi)部，利用內(nèi)存地址空間切換和CPU的禁止執(zhí)行標(biāo)志位，當(dāng)模塊執(zhí)行時保護(hù)客戶機(jī)內(nèi)核堆棧，使擴(kuò)展的內(nèi)核模塊在其自己的地址空間執(zhí)行，而地址空間的切換操作則受到虛擬機(jī)監(jiān)視器的監(jiān)控，在虛擬機(jī)監(jiān)視器層檢查是否虛擬機(jī)中有破壞內(nèi)核完整性的操作，并隔離不可信模塊的執(zhí)行環(huán)境；通過訪問列表實(shí)現(xiàn)用戶定制的安全規(guī)則，指定用戶的哪些數(shù)據(jù)不能被其他虛擬機(jī)甚至管理域訪問。
[0012]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0013]本發(fā)明提出了一種數(shù)據(jù)處理方法，將安全服務(wù)從管理域中分離，防止云平臺管理者篡改或竊取用戶隱私，靈活控制和管理用戶間的資源共享。
【附圖說明】
[0014]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下文與圖示本發(fā)明原理的附圖一起提供對本發(fā)明一個或者多個實(shí)施例的詳細(xì)描述。結(jié)合這樣的實(shí)施例描述本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于任何實(shí)施例。本發(fā)明的范圍僅由權(quán)利要求書限定，并且本發(fā)明涵蓋諸多替代、修改和等同物。在下文描述中闡述諸多具體細(xì)節(jié)以便提供對本發(fā)明的透徹理解。出于示例的目的而提供這些細(xì)節(jié)，并且無這些具體細(xì)節(jié)中的一些或者所有細(xì)節(jié)也可以根據(jù)權(quán)利要求書實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
[0016]本發(fā)明的一方面提供了一種數(shù)據(jù)處理方法。圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理方法流程圖。
[0017]本發(fā)明基于云平臺的虛擬機(jī)系統(tǒng)提供基于用戶分組的隔離和可信環(huán)境虛擬機(jī)，以便進(jìn)行云平臺的管理和惡意軟件監(jiān)測，對云平臺中的物理主機(jī)實(shí)施基于規(guī)則庫的訪問，防止惡意管理者從管理域威脅用戶虛擬機(jī)的隱私數(shù)據(jù)，防止病毒和惡意代碼從一個用戶擴(kuò)散到其他用戶，緩解用戶隱私與平臺提供者之間的安全規(guī)則沖突。
[0018]I)為了減輕用戶對虛擬機(jī)隱私信息遭泄露，本發(fā)明首先消除現(xiàn)有平臺管理者的權(quán)限，阻止管理者通過技術(shù)手段訪問用戶虛擬機(jī)的內(nèi)部數(shù)據(jù)，限制其對用戶虛擬機(jī)的操作。通過基于規(guī)則庫的訪問規(guī)則對原來的管理模式進(jìn)行分解，提供3個新的管理接口:系統(tǒng)管理、
安全管理和日志管理。
[0019]2)通過對用戶添加訪問規(guī)則庫，實(shí)現(xiàn)基于用戶角色分組的邏輯隔離，防止病毒和惡意代碼擴(kuò)散到其他用戶。
[0020]3)本發(fā)明創(chuàng)建一個特殊的可信環(huán)境虛擬機(jī)，將授權(quán)、訪問規(guī)則配置、信任度證明和監(jiān)控等功能從管理域移動到可信環(huán)境虛擬機(jī)。避免管理域?qū)Π踩δ艿母蓴_。
[0021]限制管理者的特權(quán)操作是本發(fā)明的虛擬機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵點(diǎn)之一。另外，還需要在管理域創(chuàng)建多個管理角色，從而實(shí)現(xiàn)對云平臺中的權(quán)限分離管理模式，為管理平臺提供安全增強(qiáng)的管理接口。本發(fā)明通過在管理域增加系統(tǒng)、安全和日志管理接口，實(shí)現(xiàn)對管理域管理權(quán)限的分離。其中，系統(tǒng)管理主要被設(shè)計用于管理虛擬資源，完成創(chuàng)建、分配虛擬機(jī)資源等操作；安全管理用于完成授權(quán)和虛擬機(jī)安全訪問規(guī)則配置，由原來的管理域移動到專用的可信環(huán)境虛擬機(jī)中；日志管理從虛擬機(jī)監(jiān)視器層記錄上層虛擬機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，包括執(zhí)行操作的用戶名、目標(biāo)服務(wù)器ID、動作狀態(tài)、是否授權(quán)、虛擬機(jī)操作系統(tǒng)錯誤代碼等，不僅提供類似的查詢接口還能防止日志被篡改。
[0022]多用戶模式下，需要根據(jù)不同用戶的應(yīng)用場景，提供滿足不同安全規(guī)則、邏輯隔離、運(yùn)行監(jiān)督的安全服務(wù)。為了簡化安全管理，本發(fā)明基于用戶域構(gòu)建邏輯隔離方法，安全管理者不再監(jiān)控單個的虛擬機(jī)和虛擬資源，而是基于用戶角色管理整個用戶域的作業(yè)。本發(fā)明的隔離規(guī)則基于每個用戶，通過使用唯一的用戶域安全標(biāo)簽，可以標(biāo)記所有用戶的虛擬機(jī)和用戶域相關(guān)的資源。仲裁監(jiān)視器的主要作用是仲裁，根據(jù)訪問規(guī)則庫的用戶隔離規(guī)貝1J，監(jiān)控虛擬機(jī)之間的資源共享和虛擬機(jī)之間的通信，從而實(shí)現(xiàn)基于用戶域的邏輯隔離，并限制管理者查看用戶域的隱私數(shù)據(jù)。
[0023]在本發(fā)明架構(gòu)中，虛擬機(jī)中的監(jiān)控代理不獲取用戶的隱私數(shù)據(jù)，且滿足訪問規(guī)則庫的安全規(guī)則，在創(chuàng)建虛擬機(jī)時經(jīng)用戶和提供者雙方同意后安裝在虛擬機(jī)的驅(qū)動中。代理的主要作用是監(jiān)控虛擬機(jī)中的模塊加載并獲取內(nèi)部視圖，通過多視圖對比的方法監(jiān)視虛擬機(jī)內(nèi)部是否有存在惡意軟件。需要修復(fù)時，管理者可以在可信環(huán)境虛擬機(jī)中向虛擬機(jī)發(fā)送操作指令，防止虛擬機(jī)內(nèi)部發(fā)生攻擊其他用戶的動作發(fā)生?；谔摂M機(jī)監(jiān)視器對上層虛擬機(jī)的操作攔截，可信環(huán)境虛擬機(jī)中可以部署其他諸如虛擬機(jī)內(nèi)核完整性監(jiān)視模塊，可信環(huán)境虛擬機(jī)中的安全組件和監(jiān)視代理對虛擬機(jī)內(nèi)部資源的訪問均符合規(guī)則庫中的訪問規(guī)則。
[0024]本發(fā)明將控制管理域的權(quán)限的功能放到虛擬機(jī)監(jiān)視器中實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明利用了虛擬機(jī)監(jiān)視器中提供的安全控制模塊。該模塊提供通用的訪問機(jī)制和靈活的安全hook函數(shù)接口，在虛擬機(jī)監(jiān)視器啟動后運(yùn)行。在安全控制模塊中添加hook函數(shù)后，當(dāng)域間發(fā)生事件通道、授權(quán)表、內(nèi)存映射等相關(guān)操作時，安全控制模塊攔截這些調(diào)用并解析調(diào)用參數(shù)，從中獲取主體、客體和操作屬性，訪問執(zhí)行模塊進(jìn)行判定，只有符合規(guī)則庫中的訪問規(guī)則才能執(zhí)行操作。對于關(guān)鍵安全控制模塊和虛擬機(jī)監(jiān)視器自身的防護(hù)，則利用基于可信平臺模塊的完整性度量機(jī)制進(jìn)行完整性度量。
[0025]在本發(fā)明的權(quán)限控制規(guī)則中，管理域中的管理者被禁止對用戶域發(fā)起安全相關(guān)操作，并且不允許任何管理者擁有創(chuàng)建管理賬戶的權(quán)限。如果是其他管理用戶，則按照角色控制和訪問列表規(guī)則對管理用戶實(shí)施強(qiáng)制訪問。系統(tǒng)管理利用原有的系統(tǒng)管理軟件完成用戶域的資源分配相關(guān)操作，但不能查看已分配給用戶域的內(nèi)存頁信息。安全管理提供云用戶授權(quán)其他用戶訪問自己共享內(nèi)存的權(quán)限，并且可通過位于可信環(huán)境虛擬機(jī)的工具配置規(guī)則庫中的訪問規(guī)則。日志管理通過修改虛擬機(jī)監(jiān)視器中的事件hook，添加日志和查詢接口來實(shí)現(xiàn)，并且訪問權(quán)限受到規(guī)