操作系统是计算机系统的基础软件，而系统虚拟化已成为云计算平台的核心技术，没有它们提供的安全性，这些计算机系统及其上数据的安全性都将无法保障。本课程将从理论与工程实践相结合的角度，介绍操作系统(Linux)与系统虚拟化(Xen)安全相关理论、技术和方法，包括：安全概念、安全机制、安全模型、安全体系结构、安全开发方法、安全标准与评测方法等，帮助你深入学习和理解该领域的知识体系、实践技术和方法。
教學大綱 - 您將從這門課程中學到什麼
週
1完成時間為 2 小時
计算机系统安全的重要性与评测标准
8 個視頻 （總計 76 分鐘）, 1 個測驗
8 個視頻
1.1 课程简介10分鐘
1.2 计算机系统的安全性11分鐘
1.3 操作系统安全的重要性11分鐘
1.4 安全与可信的区别6分鐘
1.5 安全操作系统的国内外研发现状8分鐘
1.6 美国TCSEC标准与可信评估等级6分鐘
1.7 欧盟ITSEC标准与CC标准的产生6分鐘
1.8 国际CC标准的主要内容及其应用14分鐘
1 個練習
第一周测试20分鐘
週
2完成時間為 1 小時
计算机系统基本安全概念和设计思想
5 個視頻 （總計 52 分鐘）, 1 個測驗
5 個視頻
2.2 安全三要素与安全策略12分鐘
2.3 安全建模思想6分鐘
2.4 引用监控器概念与安全内核设计思想8分鐘
2.5 安全周界与可信计算基等概念11分鐘
1 個練習
第二周测试20分鐘
週
3完成時間為 2 小時
访问控制机制
8 個視頻 （總計 76 分鐘）, 2 個測驗
8 個視頻
3.2 自主访问控制机制实现技术分类7分鐘
3.3 自主访问控制机制实例-9bit模式和ACL模式（含演示）18分鐘
3.4 特洛伊木马与强制访问控制定义6分鐘
3.5 多级安全思想与BLP机密性强制访问控制规则9分鐘
3.6 强制访问控制机制实例-安全级的标识与赋值（含演示）15分鐘
3.7 强制访问控制机制实例-安全规则的实现6分鐘
3.8 客体重用机制5分鐘
2 個練習
第三周测试20分鐘
第1-3周阶段测试40分鐘
週
4完成時間為 1 小時
可追究机制
4 個視頻 （總計 38 分鐘）, 1 個測驗
1 個練習
第四周测试20分鐘
週
5完成時間為 1 小時
连续保护机制（I）
4 個視頻 （總計 46 分鐘）, 1 個測驗
4 個視頻
5.2 管理角色与最小特权管理机制实例（含演示）（11:41）11分鐘
5.3 POSIX权能机制及最小特权管理机制实例（10:45）10分鐘
5.4 系统完整性保护（10:09）10分鐘
1 個練習
第五周测试20分鐘
週
6完成時間為 3 小時
连续保护机制（II）
9 個視頻 （總計 131 分鐘）, 2 個測驗
9 個視頻
6.2 隐蔽通道的分类与判别方法（17:31）17分鐘
6.3 隐蔽通道的标识方法概述（07:26）7分鐘
6.4 规范级隐蔽通道标识方法-Kermerer共享资源矩阵法（23:14）23分鐘
6.5 代码级隐蔽通道标识方法-Tsai语义信息流分析法（07:35）7分鐘
6.6 隐蔽通道带宽计算方法（12:13）12分鐘
6.7 隐蔽通道处理方法（12:57）12分鐘
6.8 隐蔽通道构造场景与实例分析（含演示）（28:28）28分鐘
6.9 可信恢复机制（15:32）15分鐘
2 個練習
第六周测试20分鐘
期中测试40分鐘
週
7完成時間為 3 小時
安全模型（I）
13 個視頻 （總計 137 分鐘）, 1 個測驗
13 個視頻
7.2 安全模型状态机开发方法（07:13）7分鐘
7.3 BLP经典安全模型-模型元素（12:39）12分鐘
7.4 BLP经典机密性安全模型-安全状态、安全属性、安全规则和定理（21:23）21分鐘
7.5 BLP模型的不足与改进（11:03）11分鐘
7.6 完整性涵义及其三个基本操作原则（06:33）6分鐘
7.7 BIBA经典完整性安全模型-完整性级别与信息传输路径（08:58）8分鐘
7.8 BIBA经典完整性安全模型-低水印策略、环策略和严格策略（11:50）11分鐘
7.9 Chinese Wall 中国墙混合安全模型思想及其安全规则（10:49）10分鐘
7.10 RBAC经典中立安全模型的概念与基本性质（08:46）8分鐘
7.11 RBAC96模型实体与相互关系（12:09）12分鐘
7.12 NIST RBAC模型实体与相互关系（07:03）7分鐘
7.13 DTE/TE经典中立安全策略（10:46）10分鐘
1 個練習
第七周测试20分鐘
週
8完成時間為 2 小時
安全体系结构
6 個視頻 （總計 76 分鐘）, 1 個測驗
6 個視頻
8.2 多策略支持与GFAC广义存取控制框架（09:49）9分鐘
8.3 Flask安全体系结构-客体管理器（22:18）22分鐘
8.4 Flask安全体系结构-安全服务器（06:50）6分鐘
8.5 基于Flask的Linux安全模块框架LSM（I）-Linux体系结构、数据结构、钩子函数（18:23）18分鐘
8.6 基于Flask的Linux安全模块框架LSM（2）-安全系统调用、模块管理、权能模块独立与讨论（07:08）7分鐘
1 個練習
第八周测试20分鐘
週
9完成時間為 4 小時
可信计算技术
12 個視頻 （總計 181 分鐘）, 2 個測驗
12 個視頻
9.2 可信计算组织（12:10）12分鐘
9.3 TPM设计原则与体系结构（13:27）13分鐘
9.4 TPM密钥、信任状和所有权（12:22）12分鐘
9.5 TPM的Privacy CA和DAA认证方案（11:48）11分鐘
9.6 TPM的完整性度量、存储和报告机制（14:30）14分鐘
9.7 可信基础设施、可信软件栈和可信网络连接（08:39）8分鐘
9.8 可信计算技术的主要研究工作（15:29）15分鐘
9.9 访谈王绍斌博士（1）-可信计算技术国际化标准进程与应用案例（23:06）23分鐘
9.10 访谈王绍斌博士（2）-可信计算在移动终端、云计算等新型领域的应用趋势（15:39）15分鐘
9.11 访谈卿斯汉教授（1）-微软的可信赖计算概念（17:31）17分鐘
9.12 访谈卿斯汉教授（2）-TPM2.0的重要改进（27:27）27分鐘
2 個練習
第九周测试20分鐘
第7-9周阶段测试40分鐘
週
10完成時間為 2 小時
安全操作系统的设计与实现技术案例
6 個視頻 （總計 84 分鐘）, 1 個測驗
6 個視頻
10.2 安全操作系统设计实例-背景与目标（访谈卿斯汉教授）（08:43）8分鐘
10.3 安全操作系统设计实例-总体设计（09:22）9分鐘
10.4 安全操作系统设计实例-安全模型的建立（10:46）10分鐘
10.5 安全操作系统设计实例-安全体系结构的设计（09:43）9分鐘
10.6 安全操作系统设计实例-安全机制的实现方法（24:54）24分鐘
1 個練習
第十周测试20分鐘
週
11完成時間為 2 小時
基于安全操作系统的应用-数据库安全
7 個視頻 （總計 113 分鐘）, 1 個測驗
7 個視頻
11.2 安全数据库管理系统（13:36）13分鐘
11.3 多级安全数据库管理系统关键技术之一多级数据模型（15:06）15分鐘
11.4 多级安全数据库管理系统关键技术之二数据库隐通道（08:30）8分鐘
11.5 多级安全数据库管理系统关键技术之三数据库体系结构（17:31）17分鐘
11.6 外包数据库安全关键技术（28:57）28分鐘
11.7 云计算与大数据时代的数据库安全（17:33）17分鐘
1 個練習
第十一周测试16分鐘
週
12完成時間為 3 小時
系统虚拟化安全与虚拟可信平台技术
13 個視頻 （總計 179 分鐘）, 1 個測驗
13 個視頻
12.2 虚拟机监控器的实现方法-泛虚拟化、全虚拟化和硬件辅助虚拟化（16:27）16分鐘
12.3 虚拟机监控器的CPU虚拟化、内存虚拟化和I/O虚拟化技术（12:02）12分鐘
12.4 系统虚拟化平台安全性分析（13:34）13分鐘
12.5 虚拟机监控器安全--XSM框架的使用模型（11:08）11分鐘
12.6 虚拟机监控器安全--XSM框架的具体实现（14:24）14分鐘
12.7 虚拟机监控器安全--ACM和Flask策略实现（12:04）12分鐘
12.8 虚拟机迁移与安全控制（12:47）12分鐘
12.9 虚拟机的安全监控技术（08:08）8分鐘
12.10 虚拟机之间的隐蔽通道分析与标识21分鐘
12.11 虚拟可信平台架构设计14分鐘
12.12 虚拟可信平台关键技术--虚拟TPM信任链扩展12分鐘
12.13 虚拟可信平台关键技术--远程证实和可信迁移9分鐘
1 個練習
第十二周测试20分鐘
週
13完成時間為 1 小時
期末考试
1 個測驗
1 個練習
期末考试50分鐘
講師
Prof. 沈晴霓 (Shen Qingni), Ph.D.
Dept. of Information Security, School of Software and Electronics（北京大学软件与微电子学院信息安全系）
關於 北京大学
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Founded in 1898, Peking University (PKU) was the first national comprehensive university in China. For the past 115 years, with its hundreds of thousands of outstanding alumni, Peking University has made prominent contributions in the humanities and sciences to further China's prosperity and progress.
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