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安全操作系统作为主流的安全技术,需要有相对更加底层的安全支持,否则自身的安全容易遭到破坏,从而危及整个系统的安全。尤其是安全操作系统自身的完整性,包括敏感数据的完整性,安全策略、安全标签的完整性,以及策略实施系统的完整性等,极易遭受攻击。对于这些关键位置的保护,安全操作系统现有的机制或者存在很多安全漏洞,或者引用了极强的安全假设。本文引入可信计算技术研究对操作系统的安全增强。首先分析了现有安全操作系统中完整性保护方法的不足,提出了一种动态完整性度量方法,实现了操作系统状态的可信验证；然后探讨了安全操作系统中标签自身的安全问题,给出了一套针对安全标签的保护方案；最后讨论了安全操作系统的边界扩展问题,利用可信计算,结合远程证明,封装存储等相关技术,‘扩展了安全操作系统的控制范围。本文主要取得以下几方面创新性成果：1.针对安全操作系统中的完整性保护问题,提出了一种基于内存空间的动态度量方法,有效解决了基于文件系统的静态度量中存在的TOC-TOU(检验时刻与使用时刻不同步)问题,并通过算法分析和改进提高了动态度量的效率,增强了动态度量在复杂环境下的可用性,为操作系统的完整性提供了保障。2.针对安全操作系统中带有属性的安全标签容易受到篡改的问题,提出了基于可信计算的策略标签保护架构,该架构使用加密文件系统、完整性度量等机制将可信的概念植入到安全操作系统的内部,将系统的安全标签置于可信计算芯片的保护范围内,保证其不会遭受篡改,从而增强了整个操作系统的安全性。3.提出了安全操作系统边界扩展方法,利用可信计算,以虚拟边界的方式扩展了一台主机上安全操作系统的控制范围,使其能对虚拟边界内分发的数据进行有效的控制和管理(无论数据是否位于传统意义上的物理边界内),从而保护数据所有者的权利,增强安全操作系统的实用性。总的来说,本文利用可信计算技术对操作系统进行了安全增强,同时也对安全操作系统保护范围进行了扩展,拓宽了安全操作系统的应用。本文的研究成果不仅为安全操作系统的研究提供了支撑,还为基于可信计算的安全技术的研究方向提供了一定的借鉴。