云计算的发展使得虚拟化技术在IT行业得到越来越广泛的应用，资源虚拟化以其较低的使用成本、较高的资源利用率日益成为人们办公、生活的选择。桌面虚拟化正是在这种环境下获得较快的发展，并逐渐成为虚拟化技术下一个快速发展的领域。现有的虚拟桌面服务的方式是为每个虚拟桌面用户在云服务器开辟一个桌面虚拟机，然后通过桌面传输协议将桌面呈现给用户。这种方式能够给用户提供较好的体验，并很好的解决了安全性问题。然而，随着虚拟桌面的发展，这种方式存在着资源管理的问题，尤其是在使用相同的桌面操作系统时，在资源利用上造成了大量的浪费。如何在资源管理和安全性间取得平衡是虚拟桌面发展所面临的重要问题。一种基于安全云架构的虚拟沙箱方案解决了上述问题。利用该方案，可以实现在一个虚拟机中开辟多个虚拟桌面。通过以桌面为粒度分配资源代替以虚拟机为粒度分配资源，实现了虚拟机操作系统资源的聚合，提高了资源利用率；通过为每个用户创建的双沙箱结构，实现了虚拟机中各用户的相互隔离，保证了安全性。通过在虚拟机中创建虚拟磁盘作为用户存储沙箱，并且对磁盘的读写进行加密，保证了数据安全性；通过拦截、重定向用户的操作实现服务进程运行在用户服务沙箱中。一个双沙箱结构代表就着用户在虚拟机中的虚拟桌面环境。最后通过对方案的设计、实现和模拟测试，进一步提出了对该方案的一些改进措施。