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虚拟机操作系统行为监控技术的研究与实现.pdf 73页
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虚拟机操作系统行为监控技术的研究与实现.pdf
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国防科学技术大学
硕士学位论文
虚拟机操作系统行为监控技术的研究与实现
姓名：王春光
申请学位级别：硕士
专业：计算机科学与技术
指导教师：吴庆波
国防科学技术大学研究生院工学硕士学位论文
传统的操作系统安全技术可以较好地防范用户级的攻击，却难以有效抵御内
核级别的攻击。因为以内核特权级运行的恶意代码有能力颠覆整个操作系统，使
得操作系统内核不再可靠，而且各种依赖于操作系统完整性的安全工具也无法正
针对这个难题，本文提出并实现了一个基于虚拟机监视器的操作系统运行时
mechanism)，其通过
行为监控框架叫MC(RuntimeMonitoringControlling
虚拟机监视器在带外监视虚拟机状态变化和事件行为，并根据相应安全策略控制
虚拟机的执行流程。由于该监控系统工作在操作系统之外的虚拟硬件层，与应用
程序隔离，难以被直接攻击，甚至在操作系统被颠覆后仍能如实地记录虚拟机的
运行信息，因此具有较高的可靠性和可信性。但是，由于单纯的带外监控无法监
视到不陷入虚拟机监视器的操作系统行为，再者带外监控因缺乏语义信息难以进
行复杂操作。因此，在虚拟机内部进行带内监控，充分利用带内监控的丰富语义，
再通过带外监控保证带内监控的正常运行，二者结合实现操作系统运行时监控系
传统的操作系统监控通常采用的是面向行为的监控技术，针对行为监控容易
被攻击欺骗的弱点，本文提出了面向状态的监控思想，并从监控的角度将操作系
统的状态分为CPU状态，内存状态和外部设备状态三个部分。文章分析各部分状
态集中的异常情况，特别注重内核级攻击造成的如内存写保护等操作系统异常状
态。接着利用虚拟机监视器的优势提出了较为简单的监控实现方法，利用虚拟机
监视器用软件模拟硬件的优势，通过监测虚拟机监视器的模拟函数完成相应的状
态监控，降低了实现难度。
接下来，论文描述了基于KVM虚拟机监视器的RMC的一个原型实现，该原
型是在x86平台上针对Linux虚拟机操作系统做各种带外监控，通过监控虚拟CPU
的访问，记录进程运行历史和获取可信运行进程链表；通过监视虚拟内存访问，
抵御对操作系统内核完整性的攻击；通过监视虚拟网卡设备访问，监控虚拟机操
作系统的网络通信行为。接着用流行的内核级攻击工具和系统性能测试工具对该
原型系统做了功能和性能测试，结果表明该系统能够有效地检测和防范rootkit等
内核级攻击方式的入侵，能够发现隐藏的恶意进程和网络连接，而且性能影响也
主题词：虚拟化技术，虚拟机监视器，操作系统安全，运行时监控
国防科学技术大学研究生院工学硕士学位论文
codesizeanda
architecture，which
Operatingsystemlarge
hardtobebelieved．孵胁fmake worseisthatitoftenhasan
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userstoinstallnewkernelmodulesordevicedrivers
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基于PC结构的Linux+DVR系统的研究与实现.pdf 96页
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基于PC结构的Linux+DVR系统的研究与实现.pdf
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太原理工大学
硕士学位论文
基于PC结构的Linux DVR系统的研究与实现
姓名：陈长华
申请学位级别：硕士
指导教师：冀小平
太原理工大学硕士研究生学位论文
基于PC 结构的Linux DVR 系统的研究与实现
数字硬盘录像机（Digital Video Recorder
简称DVR ）是集硬盘录像、
智能回放、检索等多种功能于一体的智能数字监控录像系统。能够实现多
画面显示，具有视频切换、控制器、远程传输器等功能，同时可以通过网
络来传输图像和控制信号，以达到远程监控目的，其中视频录像、录像回
放、网络传输、录像备份的功能互不影响。数字硬盘录像机按系统结构可
以大致分为两大类：脱离PC 架构的嵌入式DVR 和基于PC 架构的PC 式DVR。
基于PC 结构的DVR 系统主要有WINDOWS DVR 和LINUX DVR 。
由于Windows
操作系统的版费昂贵、软件庞大复杂且包装过多的附加功
能，因此对硬件的资源要求较高，相对使得系统的稳定性、可靠性降低，
而且网络安全性也很差。而采用Linux 作为DVR 的操作系统没有版权问
题困扰，而且在稳定性和网络安全方面也能达到更好的要求。
本文设计了一个完整的基于PC 结构的Linux DVR 系统。文章首先对
数字硬盘录像机的背景以及发展历程作了简单的描述，然后就目前能在
纯字符界面下开发 GUI
管理界面的常用软件(如 QT/Embedded、
MiniGUI 、GTK、SDL
等)做了详细比较，并提出它们各自的优点以及不
适合本项目管理界面开发的缺点。然后对SDL 语言和视频播放器的SDK
库函数作了详细论述。最后利用SDL 软件独立完成在Linux 字符界面下
太原理工大学硕士研究生学位论文
系统管理界面的设计与开发，并在此基础上完成视频流显示模块、
录像查询模块、用户管理模块、网络传输模块功能设计与实现。
实验结果：整个Linux DVR 系统完成初始化后，实现了视频流采集、
视频流实时播放、视频流文件的保存、视频通道的轮训切换、录像检索、
录像回放、日志浏览以及网络传输等功能。
关键字：DVR，数字监控，Linux 保护模式，SDL 语言，GUI 界面
太原理工大学硕士研究生学位论文
THE RESEARCH AND IMPLEMENTATION OF
LINUX DVR SYSTEM OF PC-BASED STRUCTURE
Digital Video Recorder referred to as DVR is an intelligent digital video
surveillance system, which is the collection of disk video, intelligent playback,
search and a variety of other functions. It can achieve split screen with video
controllers,
transmission
functionality,
transmitted
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