Qubes OS

基本介紹

  • 軟體名稱
  • 軟體平台
  • 最近更新時間
  • 軟體語言
  • 開發商: 
  • 軟體授權
  • 軟體版本
  • 軟體大小
Socila域:郵件,blog,twitter,facebook,等
Shopping域:線上購物等
Bank域:這個就不用我說了吧
Corporate域 :VPN等
(註:各種不同的域可以分級Non Restricted ,Restricted,Confidential,Top Secret)
另外還有一些專用的安全域,如網路虛擬域(由於網路世界充滿未知,所以把所有網路相關代碼放到一個非特權的域中,對於保證系統安全有很重要的影響)。
另外為了管理和定義這些虛擬機,Qubes提供了一個安全的GUI子系統,可以顯示不同的應用程式,即使他們不在同一個VM中,但並未降低系統的隔離性,用戶可以在不同域間拷貝複製和交換檔案。在桌面套用環境中安全的GUI起著非常重要的角色,例如用戶可能在郵件(Socila域)中收到一個不明的網路連線,他如果不了解該連線的真實可靠性就可以從這個VM中複製到Random域中,這樣不管這個網站是否安全都不會破壞系統的安全性。
系統架構:
Qubes架構最佳化了硬碟(未來還要最佳化記憶體)的使用,所以不需要同時在系統中運行N多的VMs(太浪費硬碟空間)。檔案系統共享機制允許域間重用大多數檔案系統,不必考慮安全隔離的屬性。IntelVT-d和TXT技術允許創建安全的驅動域,所以能最小化系統attack surface.同樣存儲設備可以放到存儲域中,包括硬碟,USB,DVD等,並且藉助檔案系統加密、簽名和可信啟動技術,對於存儲域的威脅不會影響到系統其他部分。
從整體上可以把域分為AppVMs和SystemVMs(或者叫Services Vms)。
Qubes系統主要的功能就是提供對於不同域間的不同應用程式的無縫整合,便於用戶透明的使用所有的應用程式,不用去管到底哪個套用跑在哪個VM中。還一個關鍵的功能就是提供 near-native的性能,讓用戶使用是感覺不到AppVMs對應用程式的影響(但我在實際使用中碰到過記憶體不夠的問題,相信以後的發布版中應該會解決這個問題)。
Qubes第一版假設所有的AppVMs都是跑在Linux系統中,但並不是說Qubes系統不支持在其他OS,如Windows中使用AppVMs。
Qubes主要是為使用虛擬機節省硬碟空間,所以所有的AppVMs都是基於同一個系統(目前是Linux),共享同一個唯讀檔案系統,並且只需要為用戶和每個域的設定分配一些磁碟空間, 每一個VM不必使用整個OS鏡像。為了解決這個問題,Qubes架構引入了dedicated storage domain,把所有的磁碟和檔案系統存儲相關的代碼放到這個“沙盒”中,這樣即使這些部分受到攻擊也不會影響系統其他部分。
在通常的系統上(如windows和Linux),核心的網路代碼,包括網卡驅動和不同的協定棧都是運行在核心中,所以潛在的網路代碼bug會導致整個系統受到威脅。在Qubes架構中會儘量減少這種問題帶來的威脅,所以整個網路代碼(包括驅動和協定棧)都被移到一個非特權域(Network 域)中。 Network 域直接訪問網路設備,這是由intel VT-d技術提供的,這樣一來所有對於 Network 域的攻擊不會對其他域造成威脅。另外所有的安全敏感的套用可以使用加密保護的網路協定,如SSL、VPN、SSH。
複雜的檔案共享機制(如 copy-on-write檔案系統)需要後台的代碼支持,為了減輕這個問題,檔案系統共享代碼,後台代碼,以及磁碟驅動和棧,都移除到 專用的非特權域,storage域中。同樣storage域可以直接訪問磁碟控制器,也是由intel VT-d技術提供支持的。
另外,存儲域可以訪問USB和CD/DVD controllers,允許處理所有的可移動設備。所以對於移動設備的安全問題同樣也被限制在VM中。
存儲域最大的難題在於如何保證它安全性,Qubes架構是利用加密檔案系統解決的,所以存儲域不能讀其他域的敏感信息,更不能夠修改共享的根檔案系統。另外通過使用intel TXT技術保護系統啟動代碼,使得即使存儲域被挾持,最壞也就使系統或該VMs不能啟動,但不至於威脅到整個系統(如安裝後門,rootkit,或者偷取數據)。
GUI域(Dom0)是唯一直接訪問圖形設備的,包括輸入設備,運行X server和Window Manager(管理應用程式啟動和關閉並操作他們的windows)。GUI域一個最常用的套用就是Application Viewer(a little stub application :XEN術語),他用來啟動和顯示某個AppVM中實際的應用程式。AppViewer為用戶提供一個系統中執行的應用程式的視圖,而實際上他們是隔離在各個AppVM中。
由於GUI域是安全敏感的,所以目前還不確定是否要把他放到Dom0外的一個GUI子系統中。Qubes系統第一版中把GUI域作為管理域(Dom0),將來或許會從Dom0移除出去。

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