保證節(jié)點安全

安全啟動是起點，而安全通信可以從通過CA認證的密鑰開始實現(xiàn)。對于嵌入式微控制器而言，下一步也許直接是應(yīng)用程序，但對大多數(shù)應(yīng)用來說，兩者之間至少還有一個操作系統(tǒng)。在最簡單的情況下，還有存儲器保護，更進一步還包括虛擬存儲器支持。理論上講，一個安全的操作系統(tǒng)可以使應(yīng)用程序完全隔離于這種存儲器保護支持。當然，操作系統(tǒng)架構(gòu)和規(guī)?？赡転槟切で罄@過這種安全機制的攻擊者提供大量漏洞。

另一個可能的步驟是虛擬機支持。這種虛擬機支持使用額外的硬件，可提供與存儲器保護或虛擬存儲器支持相同類型的保護，但它更詳細，因為它模擬了所有的硬件。

管理程序本質(zhì)上是一種管理虛擬機環(huán)境的操作系統(tǒng)，這種方法用于管理多個系統(tǒng)，但也能提供額外的安全性。其方法是隔離操作系統(tǒng)，并進一步隔離應(yīng)用程序。一個“瘦”的管理程序通常比傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)或?qū)崟r操作系統(tǒng)(RTOS)簡單得多，因此缺陷較少，在應(yīng)用正式方法時也更容易驗證。

一些虛擬機系統(tǒng)使用主機操作系統(tǒng)，如Linux，使得這類驗證非常困難。另外一種方法是建立一個虛擬機，用它來處理到虛擬機系統(tǒng)的用戶接口。虛擬機通過與管理程序通信來控制基礎(chǔ)系統(tǒng)。理論上講這種方法可以提供更好的隔離性能。

制定安全策略

管理程序為系統(tǒng)提供獨立多層次安全性(MILS)或域分離功能。MILS可以是多層安全(MLS)系統(tǒng)的一個組件，然而，MLS的實現(xiàn)不需要虛擬機支持，前提是系統(tǒng)(包括安全啟動過程)可以得到安全保護。

像SELinux等操作系統(tǒng)使用MLS安全模型，這種模型可以提供比單獨Linux更細顆粒的訪問控制。一般來說，Linux使用Linux安全模塊(LSM)框架。LSM可以支持包括SELinux在內(nèi)的多種安全模型，另外一個是Smack(簡化的強制訪問控制內(nèi)核)。

基本的Linux安全模塊提供基于用戶/組模型的認證和訪問控制，并且它是圍繞文件系統(tǒng)搭建而成的。文件可以從組、用戶或匿名的角度進行操作，并且讀、寫和執(zhí)行屬性是單獨可控的。訪問控制繼承了目錄樹的概念。

SELinux更像是一種面向功能的系統(tǒng)，其策略可以變得相當復(fù)雜。這種強制訪問控制系統(tǒng)將策略和執(zhí)行分開來，不僅控制對文件和目錄的訪問，而且控制對網(wǎng)絡(luò)接口和消息的訪問。

訪問可以關(guān)聯(lián)到應(yīng)用程序，而不僅是用戶。例如，文件服務(wù)器可以只提供對那些正確標示為共享的文件或目錄進行訪問。它能跟蹤應(yīng)用程序以及由這些應(yīng)用程序之一產(chǎn)生的任何子程序。這樣，策略可以防止信息從較高安全層次流向較低安全層次。沒有正確的允許，更高層次的應(yīng)用程序不能簡單地提供對較低層次的訪問。

這種復(fù)雜性帶來的一個問題是如何正確地使用。較差的策略可能開啟漏洞，允許數(shù)據(jù)或控制移動到不應(yīng)被允許的地方。這正是大多數(shù)系統(tǒng)開始時使用一種或多種基本策略定義、然后逐步修改以滿足系統(tǒng)要求的原因。

顯示系統(tǒng)的安全

安全操作系統(tǒng)的安全啟動對某些環(huán)境來說是足夠的，但與用戶的交互帶來了對識別以及用戶相關(guān)I/O的需求。安全顯示器是軍用安全系統(tǒng)中常見的一個特色功能(圖3)。顯示系統(tǒng)的安全性可以用軟件或硬件實現(xiàn)。例如，可以設(shè)置安全設(shè)備驅(qū)動程序只在顯示器底部顯示來自安全應(yīng)用程序的顯示信息。采用全屏顯示的應(yīng)用軟件不會覆蓋這個安全區(qū)域，其它技巧包括用顯示硬件執(zhí)行相同的操作。

圖3：在屏幕上留出安全區(qū)域非常重要，這種方法通常與其它形式的安全基礎(chǔ)架構(gòu)組合在一起。

人們經(jīng)常使用的ctrl-alt-delete也是一個相關(guān)接口項。理論上，這個組合鍵應(yīng)該只是調(diào)用系統(tǒng)應(yīng)用程序。在使用Windows操作系統(tǒng)時，按下這個組合鍵將彈出一個對話框，其中有任務(wù)管理器等啟動選項。使用安全顯示器后，反饋信息可以通過安全顯示區(qū)顯示，使得任何應(yīng)用程序無法模擬響應(yīng)。