基于Solaris虚拟文件系统加密组件的研究

摘要

论文主要研究了在Solaris操作系统下如何从虚拟文件系统层入手，完成一套基于该层的加密组件。本文构建了一个堆栈化虚拟文件系统模型，这个模型的核心主要包括系统调用时v节点堆栈和v节点方法集的实现。首先利用系统调用重定向技术完成V节点堆栈，然后在堆栈上层的v节点操作函数中注入加密/解密功能，当I/O请求发生时，系统调用堆栈上层V节点操作函数，自动完成加密和解密。该模型的核心部分辅以外围的监视路径过滤机制，使该组件只处理用户关心的敏感数据，从而降低了加密解密算法对系统的性能造成的冲击。 论文主要进行的工作有两个方面： 1、在对Solaris虚拟文件系统的架构和实现作了深入地研究的基础上，从“系统”的层面上提出文件加密/解密方案的模型。使得加密/解密的操作与系统融为一体，不需要用户的手动干预，便能透明地根据用户身份完成加密/解密。 2、进一步分析了影响系统效率的各个方面，把过滤机制和加密解密模块分别放在操作系统的系统调用层和V节点层，把不必要的时间开销降至最低，从而减少了该模型对操作系统性能上的冲击。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章引言

1.1课题研究的目的与意义

1.2国内外研究现状

1.2.1用户级别的数据加密

1.2.2系统级别的数据加密

1.2.3加密算法概况

1.2.4 Solaris文件系统发展历程

1.2.5加密算法与VFS文件系统的结合构想

1.3论文各部分的主要内容

第2章基于系统调用重定向技术实现的简单加密组件

2.1系统调用重定向技术的实现原理

2.2基于系统调用重定向技术的简单加密组件

2.2.1主要思想

2.2.2设计与实现

2.3实验结果分析

第3章堆栈化虚拟文件内核思想与实现

3.1 Solaris下的文件I/O

3.1.1虚拟文件系统架构分析

3.1.2内存映射文件分析

3.1.3 read()/Write()系统调用引发的I/O与内存映射I/O

3.2 vnode堆栈实现构想

3.2.1主要思想

3.2.2设计与实现

3.3实现堆栈上层vnode操作函数

3.3.1主要思想

3.3.2设计与实现

3.4实验结果分析

第4章堆栈化虚拟文件外围模块实现

4.1选取加密算法

4.1.1各种加密算法比较

4.2加入监视路径

4.2.1主要思想

4.2.2设计与实现

4.3模块初始化和维护

4.3.1主要思想

4.4实验结果分析

第5章堆栈化虚拟文件模型的整体分析

5.1堆栈化虚拟文件模型的特点

5.2 read()/write()和mmap()两种方式文件I/O的分析比较

5.3与国内外现有技术的比较

第6章结论与展望

6.1论文的主要成果

6.2进一步的工作

参考文献

致谢

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果