本质安全型集中式控制安全操作系统研究
摘要：随着网络技术、通信技术的飞快发展，信息安全问题正成为人们研究的重点。作为底层系统软件的操作系统，是信息安全研究的基础部分，已成为研究的重点之重。本文以嵌入式系统为背景，结合智能卡技术和现有一般的安全操作系统研究方法，提出一种全新的安全控制策略，针对嵌入式系统应用环境中面临的问题给出有效解决方法。最后，结合Linux操作系统，给出一种本质安全型集中式控制安全操作系统模型，描述它所具有的安全特性。关键词：安全操作系统 安全模型 集中式控制 本质安全型 强制存取控制
引言
操作系统作为底层系统软件，负责为应用程序提供运行环境和访问硬件的接口，它的安全性是信息安全的基础。现在操作系统面临的威胁与攻击多种多样，安全操作系统已经不再局限于仅提供安全的存取控制机制，还要提供安全的网络平台、安全的信息处理平台和安全的进程通信支持。
在嵌入式系统中，由于系统软件和硬件设计的特点，很容易从硬件和软件直接进行拷贝。操作系统的安全性应有更特殊的考虑。操作系统不但要对保存的数据提供安全保证，而且还要考虑自己运行的硬件平台和系统本身的安全性。
在现有操作系统中，有关系统安全控制的代码是分散到系统中的，这对系统性能的影响降到了最低。但是，如果要添加新的控制机制，必须会引起大量的修改，由此将带来潜在的不稳定性和不一致性。随着系统硬件性能的成倍增长，人们逐渐将目光转移到集中式控制上来。在操作系统设计初期，安全模块应该被独立地提出来，成为操作系统设计需要考虑的一部分。
智能卡技术是一种软硬件结合的安全保护技术，经常用于身份验证和存储加密信息。由于自身的硬件特性，它可以防止非法读取和篡改；同时，智能卡本身具有加密的文件系统，可以对信息进行安全的保护。
在我们研究操作系统安全问题时，首次将智能卡技术引用到安全控制当中，作为整个安全体系结构的保证。智能卡用于对操作系统本身和运行的平台进行标识，可以对用户身份、进程的合法性进行严格的控制。
1 存取控制和安全模型
存取控制是系统安全的核心内容。存取控制按照一定的机制，在系统主体对客体进行访问时，判定访问请求和访问的方式是否合法，返回判定结果。一般情况下，有两种存取控制方式：自主存取控制DAC（Discretionary Access Control）和强制存取控制MAC（Mandatory Access Control）。
（1）自主存取控制
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