虚拟化理论在智能软件加固之应用研究

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1、虚拟化理论在智能软件加固之应用研究第一章绪论1.1研究背景虚拟机技术在服务器灾难恢复领域也有快速发展，由虚拟化技术构建的虚拟机能够在某一时刻对系统状态进行保存而且可以在需要的时候对某一时刻保存的系统状态进行恢复，例如，平时周期性地将整个虚拟机某一时刻的运行状态保存下来，当虚拟机遇到一些无法预测的灾难性事件而无法正常运行时，只需将最近保存的虚拟机状态恢复，就能使其重新运行。软件在近十几年快速发展，软件在社会生活中得到越来越广泛的使用，但是由于软件系统的规模变大和复杂度越来越高，软件自身所存在的错误越

2、来越难以被发现，并且因为软件自身错误而造成的经济损失越来越大，但是由于目前的软件调试手段有限，无法有效解决上述问题，因此可以借助虚拟化技术的支持和帮助，以增强软件调试能力，对软件进行加固；其次，软件盗版现象目前非常严重，极大地损害了软件开发商的利益和开发热情；再次，恶意软件对正常软件和系统危害巨大，如何对恶意软件进行分析和阻击，虚拟化技术为软件保护提供了一个新的思路。最后，在软件运行环境方面，如何对软件运行环境智能动态调整，保证软件在运行过程中不受运行环境的影响，保持软件稳定的执行，实现软件加固也

3、是非常重要的一个方面，也可以通过虚拟化技术来实现。虚拟化技术在硬件的应用得到快速的发展之后，虚拟化技术在软件加固领域的应用还没有长足发展。因此，研究虚拟化技术在软件加固方面的应用，具有重要意义。1.2本文工作及创新点针对虚拟化在软件加固方面应用较少这种情况，本文创新性地从三个方面对虚拟化技术在软件加固中的应用做了较为深入的研究和总结，并把研究重点放在利用虚拟机动态迁移来优化软件运行环境从而实现软件加固上。本文的主要工作如下：首先对虚拟化技术进行介绍，从其起源发展、虚拟化技术目前的应用情况和虚拟化技

4、术在计算机系统不同层次上的实现三个方面进行了综述。为深入研究打下基础。创新性地对目前虚拟化技术在软件加固方面的应用做了总结。虚拟化技术在软件开发，软件保护上都起到很大作用；本文特别在软件运行环境方面，做出努力，通过对虚拟机迁移的创新从而对软件运行环境进行有效优化，防止软件因为运行环境而出现错误，从而实现对软件的加固。为实现通过虚拟机迁移来对软件运行环境的优化，必须先对虚拟机模型、虚拟机迁移的分类等进行了解，并重点介绍了虚拟机动态迁移以及Xen虚拟机动态迁移，并在此基础上做出创新。对虚拟机动态迁移有

5、了基本了解之后，针对现有虚拟机动态迁移的不足，本文提出一种新的虚拟机动态迁移架构，并阐述了实现过程，且通过实验证明本文提出的迁移架构实现了设计原则，达到了优化软件运行环境，实现智能软件加固的目的。1.3全文结构错误！未找到引用源。：错误！未找到引用源。。简单介绍虚拟化技术在智能软件加固中的应用研究的研究背景与意义，并说明了针对本课题所做的主要研究工作和提出的创新点。错误！未找到引用源。：虚拟化技术综述。对虚拟化技术的起源和发展，虚拟化技术在不同领域的应用以及虚拟化技术在计算机系统不同层次上的实现三

6、个方面进行了综述。错误！未找到引用源。：虚拟化技术在软件加固中的应用。对目前虚拟化技术在软件加固的三个方面：软件开发，软件保护和软件运行环境的应用进行介绍。错误！未找到引用源。：虚拟机迁移技术。描述了虚拟机基本模型，虚拟机监视器的三种模式。概括了虚拟机迁移的分类，并介绍虚拟机动态迁移和Xen两种虚拟机动态迁移方式。错误！未找到引用源。：虚拟机动态迁移架构设计与实现。为实现对软件智能加固，从虚拟机迁移实现动态优化软件运行环境入手，针对现有虚拟机动态迁移的不足之处，在本文中设计并实现了一种新的虚拟机动

7、态迁移架构。通过实验证明此架构实现了设计目标，达到了设计目的。第二章虚拟化技术综述2.1虚拟化技术简介2.1.1虚拟化技术的起源和发展同年代的UNCOL[2]系统想通过统一的中间语言（UNCOL）将面向问题的语言（POL）和面向机器的语言（ML）联系在一起，同样也可以看作是虚拟化技术的一种早期表现。早期的操作系统仅仅能够处理单个任务，为了能够实现多任务同时处理，虚拟化技术在20世纪60年代出现之后，由IBM率先开始在大型机上实现虚拟化技术，即通过对大型机进行逻辑分区以构建若干个独立的虚拟机。这些虚

8、拟机允许大型机能够同时运行多个应用程序和进程。因为当时大型机虽然性能非常强大，但价格非常昂贵，因此利用虚拟化技术来构建虚拟机，满足了充分利用大型机的需求，解决了大型机僵化和利用率不足的问题。最早使用虚拟化技术的是IBM7044计算机，它是基于麻省理工学院开发的分时系统CTSS（patibleTimeSharingSystem）和曼彻斯特大学的Atlas项目而开发的，在随后的10年里，IBM还陆续开发了一系列包含有虚拟化技术的新产品，例如型号为Model67的360/370系统主机[