基于Xen的虛擬可信計(jì)算平臺(tái)的研究與改進(jìn)的開題報(bào)告

基于Xen的虛擬可信計(jì)算平臺(tái)的研究與改進(jìn)的開題報(bào)告一、研究背景與意義虛擬化技術(shù)是云計(jì)算和邊緣計(jì)算等新興計(jì)算模式的核心支撐技術(shù)。虛擬化技術(shù)不僅可以提高服務(wù)器物理資源利用率，還可以為應(yīng)用程序提供更加靈活的運(yùn)行方式，同時(shí)還提高了系統(tǒng)的安全性和可靠性。但是，虛擬化也帶來了新的安全威脅，比如惡意軟件通過虛擬機(jī)逃逸攻擊物理主機(jī)，或者直接攻擊虛擬機(jī)中運(yùn)行的應(yīng)用程序。為了應(yīng)對這些安全威脅，可信計(jì)算技術(shù)被提出?？尚庞?jì)算技術(shù)是一種基于硬件安全保障的技術(shù)，可以對軟件運(yùn)行環(huán)境的安全性進(jìn)行保護(hù)。它通過構(gòu)建可信執(zhí)行環(huán)境（TEE）和可信應(yīng)用程序保護(hù)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對軟件運(yùn)行時(shí)的安全監(jiān)控和控制。目前，可信計(jì)算技術(shù)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，包括數(shù)字版權(quán)保護(hù)、電子秘密保護(hù)、云計(jì)算安全等領(lǐng)域。其中，基于Xen的虛擬可信計(jì)算平臺(tái)是近年來研究的熱點(diǎn)之一。Xen是一種開放源代碼的虛擬化軟件，可以在物理主機(jī)上實(shí)現(xiàn)多個(gè)虛擬機(jī)的同時(shí)運(yùn)行?；赬en的虛擬可信計(jì)算平臺(tái)通過在Xen中構(gòu)建可信執(zhí)行環(huán)境，實(shí)現(xiàn)對虛擬機(jī)中運(yùn)行的軟件進(jìn)行安全保護(hù)。這種技術(shù)可以應(yīng)用于云計(jì)算、邊緣計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等各種場景中，可以提高虛擬化環(huán)境的安全性和可信度。因此，本文將對基于Xen的虛擬可信計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行研究與改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)對虛擬機(jī)中運(yùn)行的應(yīng)用程序進(jìn)行安全保護(hù)和可信驗(yàn)證。二、研究內(nèi)容與方法本文的主要研究內(nèi)容包括：1.基于Xen的虛擬可信計(jì)算平臺(tái)的原理和架構(gòu)研究。對基于Xen的虛擬可信計(jì)算平臺(tái)的原理、架構(gòu)和工作流程進(jìn)行研究與描述。2.虛擬可信執(zhí)行環(huán)境的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。根據(jù)基于Xen的虛擬可信計(jì)算平臺(tái)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)虛擬可信執(zhí)行環(huán)境。具體實(shí)現(xiàn)內(nèi)容包括：構(gòu)建虛擬可信執(zhí)行環(huán)境的安全機(jī)制、實(shí)現(xiàn)虛擬可信執(zhí)行環(huán)境中的安全監(jiān)控和控制機(jī)制等。3.可信應(yīng)用程序保護(hù)機(jī)制的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。對虛擬機(jī)中運(yùn)行的應(yīng)用程序進(jìn)行保護(hù)和可信驗(yàn)證。具體實(shí)現(xiàn)內(nèi)容包括：對應(yīng)用程序進(jìn)行加密和數(shù)字簽名保護(hù)、實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)的可信驗(yàn)證機(jī)制等。4.實(shí)驗(yàn)和測試。通過實(shí)驗(yàn)和測試驗(yàn)證所設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的虛擬可信計(jì)算平臺(tái)的正確性和可行性。本文的研究方法主要包括實(shí)驗(yàn)分析法和實(shí)證研究法。實(shí)驗(yàn)分析法主要用來分析虛擬可信計(jì)算平臺(tái)的原理和架構(gòu)，并對實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行優(yōu)化。實(shí)證研究法主要用來驗(yàn)證虛擬可信計(jì)算平臺(tái)的正確性和可行性，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)。三、研究計(jì)劃與進(jìn)度安排本文的研究計(jì)劃分為四個(gè)階段，每個(gè)階段的主要任務(wù)和進(jìn)度安排如下：1.階段一（2021年7月-2021年9月）：研究虛擬可信計(jì)算平臺(tái)的原理和架構(gòu)。完成基于Xen的虛擬可信計(jì)算平臺(tái)的研究和描述，明確虛擬可信執(zhí)行環(huán)境和可信應(yīng)用程序保護(hù)的設(shè)計(jì)目標(biāo)。2.階段二（2021年10月-2022年1月）：設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)虛擬可信執(zhí)行環(huán)境。設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)虛擬可信執(zhí)行環(huán)境中的安全機(jī)制和安全監(jiān)控和控制機(jī)制。3.階段三（2022年2月-2022年5月）：設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)可信應(yīng)用程序保護(hù)機(jī)制。對虛擬機(jī)中運(yùn)行的應(yīng)用程序進(jìn)行加密和數(shù)字簽名保護(hù)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)的可信驗(yàn)證機(jī)制。4.階段四（2022年6月-2022年9月）：實(shí)驗(yàn)和測試。完成對所設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的虛擬可信計(jì)算平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)和測試，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)。四、預(yù)期成果及應(yīng)用前景本文的主要成果有：1.基于Xen的虛擬可信計(jì)算平臺(tái)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。完成可信應(yīng)用程序保護(hù)和安全驗(yàn)證的平臺(tái)，提高虛擬化環(huán)境的安全性和可靠性。2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果和測試數(shù)據(jù)。對所設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的虛擬可信計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和測試，評(píng)估其性能和實(shí)用性，并提出進(jìn)一步優(yōu)化的建議。本文的應(yīng)用前景主要包括云計(jì)算、邊緣計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域