基于虚拟化的云计算可信性的研究

摘要

云计算在商业应用方面早已成为现实，但是伴随着云计算的发展，云计算服务的用户越来越多，关于云计算的可信性问题也变得越来越重要。一家知名的市场研究公司Gartner曾在发布的研究报告中提出云计算服务产业具有巨大的市场潜力,但是可信性问题将会成为阻碍其发展的一个重要障碍。本论文通过改进先前的与可信性相关的技术使得云计算获得了更好的可信性。
　　本文深入研究和分析了EMC的可信云计算平台Daoli采用的CHAOS子系统和Shepherd子系统，这两个系统都是通过在云计算平台中的虚拟机监控器中添加软件层来对平台中的操作系统及用户应用进行保护。CHAOS子系统中对I/O数据进行加密使用AES加密算法，该加密算法的强度不高；同时，在CHAOS子系统中的密钥管理机制采用线性结构，这种密钥管理机制比较容易实现，但不可靠。接下来，论文首先对CHAOS子系统中I/O数据加密使用的AES加密算法提出用交换乘法和仿射变换运算的逆顺序使得AESS盒的代数表达式的长度得以增加的方式进行改进；其次对CHAOS子系统的密钥管理机制进行了改进，提出了基于满二叉树的加密进程调度算法FBTA；最后为了适应FBTA算法，论文同时对Shepherd子系统进行了增加异常进程统计器的改进，形成i-Shep herd子系统。
　　为了测试增加了异常进程统计器的i-Shep he rd子系统是否能够正常工作，实验中搭建了虚拟环境进行试验，得出了对Shep he rd子系统中原有的三个模块不会造成影响的结论；本文还利用测试程序对改进后的CHAOS子系统进行攻击来验证了其性能确有提高。通过实验，论文最后得出结论：在使用改进的CHAOS子系统和Shepherd子系统后，云计算的可信性得以提高。

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第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 研究现状

1.3 研究内容

1.4 论文组织结构

第二章 云计算的相关研究

2.1 云计算简介

2.2 云计算的关键技术

2.3 虚拟化技术

2.4 云计算平台中的可信性

2.5 本章小结

第三章 基于虚拟化的云计算可信性的研究

3.1 相关工作

3.2 AES算法

3.3 行为约束在云计算平台中的应用

3.4 CHAOS子系统的介绍与分析

3.5 She phe rd子系统的介绍与分析

3.6 本章小结

第四章 AES加密算法的改进与加密进程调度的改进

4.1 对AES加密算法的改进

4.2 加密进程调度的改进

4.3 本章小结

第五章 实验和结果分析

5.1 实验环境的搭建

5.2 i-She phe rd子系统性能实验

5.3 FBTA算法

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

附录 攻读硕士学位期间参与的项目

致谢