通过基于虚拟化的外包计算来保护加密功能
加密功能(例如加密/解密库)是应用程序增强数据机密性的常用工具。 但是,不受信任的操作系统或其他应用程序发起的细微攻击可能会破坏这些功能,然后可能会破坏敏感密钥或加密过程。 在本文中,基于虚拟化技术,我们提出了一种新颖的方法,可以将一个虚拟机(VM)中的加密功能外包到另一个专用VM中,以便该特定目的的VM仅包含敏感密钥和加密过程。 我们还提出了一个原型,称为密码功能保证(CFA),以增强密码功能的安全性。 以OpenSSL为例,CFA允许那些使用OpenSSL库的应用程序透明地利用CFA保护密码功能。 我们介绍了详细的实施以及CFA的安全性分析。 我们还对OpenSSL的接口和Apache httpd进行了性能评估,以显示CFA集成引起的开销。 ### 基于虚拟化的外包计算来保护加密功能的关键知识点 #### 1. 加密功能在数据保密中的重要性 - **定义与作用**:加密功能通常指一系列用于加密和解密数据的算法和方法,如AES(高级加密标准)、RSA(一种非对称加密算法)等。这些功能是确保数据安全、防止未经授权访问的基础。 - **应用场景**:在金融交易、在线通信、云存储等多个领域中,加密功能是保障用户隐私和信息安全的重要手段。 #### 2. 面临的安全威胁 - **不受信任的操作系统(OS)**:在不受信任的操作系统环境下运行的应用程序可能会遭受恶意软件或其他安全漏洞的攻击,导致加密功能被破解。 - **其他应用程序的攻击**:即使是同一操作系统上的其他应用程序也可能发起攻击,尝试获取敏感密钥或干扰加密过程。 #### 3. 虚拟化技术的作用 - **隔离环境**:虚拟化技术能够创建一个独立且受保护的环境,使得加密功能可以在一个与主操作系统分离的虚拟机中运行。 - **资源隔离**:每个虚拟机都有自己的独立资源,包括处理器、内存等,这有助于提高系统的安全性。 #### 4. 基于虚拟化的加密功能外包方法 - **方法概述**:本文提出了一种创新的方法,即在一个虚拟机中将加密功能外包到另一个专门的虚拟机中。这种特定目的的虚拟机只包含敏感密钥和加密过程。 - **优势分析**: - **增强安全性**:通过物理隔离和逻辑隔离的方式,有效地减少了攻击面,提高了整体系统的安全性。 - **灵活性高**:可以根据需要动态调整资源分配,提高系统的可扩展性和灵活性。 #### 5. 密码功能保证(CFA)原型介绍 - **设计目标**:CFA的主要目标是增强加密功能的安全性,并使其能够在不受信任的环境中安全运行。 - **实现方式**:以OpenSSL为例,CFA允许使用OpenSSL库的应用程序透明地利用CFA提供的保护措施。 - **技术细节**:CFA通过将加密任务转移到专用的虚拟机中执行,确保了敏感密钥的安全存储和处理。 #### 6. 实施细节及安全分析 - **实施流程**:在主机上创建两个虚拟机,一个作为客户机运行应用程序,另一个作为服务提供者执行加密任务。 - **安全机制**:为了确保敏感密钥的安全,CFA采用了多种安全机制,如加密通道、身份验证等。 - **安全分析**:作者详细分析了CFA的安全性,证明了其能够有效抵御各种攻击,如中间人攻击、侧信道攻击等。 #### 7. 性能评估 - **测试对象**:作者使用OpenSSL的接口和Apache HTTP服务器进行了性能评估。 - **结果分析**:结果显示,虽然CFA的集成引入了一定程度的开销,但这种开销是可以接受的,尤其是在考虑到它所带来的安全性提升时。 #### 8. 结论与展望 - **结论**:通过实证研究,本文证明了基于虚拟化的外包计算是一种有效的保护加密功能的方法。 - **未来工作**:未来的研究可以进一步优化CFA的性能,减少开销,同时探索更多类型的加密功能的保护方案。 本文提出的基于虚拟化的外包计算方法为加密功能提供了一个新的保护框架,不仅增强了数据的安全性,还展示了良好的实用性和可行性。这对于当前日益复杂的网络安全环境来说具有重要的现实意义。
剩余14页未读,继续阅读
- 粉丝: 6
- 资源: 946
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
最新资源
- 自动旋转烧烤机器sw18可编辑全套技术资料100%好用.zip
- 30吨压力机sw16全套技术资料100%好用.zip
- 5.8米输送装置sw16全套技术资料100%好用.zip
- AGV机械手sw20全套技术资料100%好用.zip
- Lathe Machine 1K62车床数模sw20可编辑全套技术资料100%好用.zip
- FPC成型折弯设备-桌面式Creo4.0全套技术资料100%好用.zip
- go语言:实现double factorial iterative双阶乘迭代算法(含完整的程序,GUI设计和代码详解)
- Matlab中使用DBO-CNN-LSTM-Mutilhead-Attention蜣螂算法优化卷积神经网络和长短期记忆网络,以进行多变量时间序列预测(含完整的程序,GUI设计和代码详解)
- Matlab实现CNN-BiLSTM-Mutilhead-Attention卷积双向长短期记忆网络多头注意力机制多特征分类预测(含完整的程序,GUI设计和代码详解)
- MATLAB实现BO-CNN-LSTM贝叶斯优化卷积长短期记忆网络多输入分类预测(含完整的程序,GUI设计和代码详解)
- Matlab实现BES-CNN-LSTM-Mutilhead-Attention秃鹰算法优化卷积长短期记忆神经网络融合多头注意力机制多变量时间序列预测(含完整的程序,GUI设计和代码详解)
- Matlab实现SAO-CNN-LSTM-Mutilhead-Attention雪消融算法优化卷积长短期记忆神经网络融合多头注意力机制多变量时间序列预测(含完整的程序,GUI设计和代码详解)
- Matlab实现GWO-CNN-LSTM-Mutilhead-Attention灰狼算法优化卷积长短期记忆神经网络融合多头注意力机制多变量时间序列预测(含完整的程序,GUI设计和代码详解)
- Matlab实现WOA-CNN-LSTM-Mutilhead-Attention鲸鱼算法优化卷积长短期记忆神经网络融合多头注意力机制多变量时间序列预测(含完整的程序,GUI设计和代码详解)
- Matlab实现CPO-BP冠豪猪算法优化BP神经网络时间序列预测 (含完整的程序,GUI设计和代码详解)
- Matlab实现OOA-BP鱼鹰算法优化BP神经网络时间序列预测(含完整的程序,GUI设计和代码详解)