• 제목/요약/키워드: 커널 레벨 가상화

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하드웨어 지원 가상화 환경에서의 시스템 콜 인터셉트 기법 (A Method of Intercepting System Calls on Hardware-assisted Virtualization Environment)

  • 이동우;김인혁;엄영익
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2010년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.37 No.2(A)
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    • pp.90-94
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    • 2010
  • 최근 많은 보안 공격 도구들은 커널 레벨에서 동작하도록 설계 되고 있다. 악의적인 행동이 시스템 모니터링 프로그램과 같은 권한 레벨에서 이루어지기 때문에 공격 도구들은 공격 대상으로부터 자신의 존재를 숨기고 활동할 수 있다. 이러한 커널 레벨 악성코드들에 대한 대처 방법으로 가상화 기술을 이용하는 더 높은 권한 레벨을 가진 가상머신모니터(VMM)에서의 시스템 모니터링 방법이 소개 되었다. 그러나 많은 가상화 기반 모니터링 도구들이 주로 페이지 폴트 예외를 이용하여 시스템 콜 호출을 감시하기 때문에 신뢰성이 떨어지고 확장 페이지 테이블 (EPT) 과 같은 최신 하드웨어 가상화 기술 지원을 받지 못한다. 이에 본 논문에서는 일반 보호 예외를 이용하는 새로운 시스템 콜 인터셉트 기법을 제안함으로써 기존 기법의 기술적 한계를 극복하고 신뢰도 높은 모니터링 기법을 제공하고자 한다. 또 해당 기법의 구체적 구현 방법을 서술하고 구현 결과를 실험함으로서 제안 기법을 검증한다.

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가상 장치의 성능 향상을 위한 커널 레벨 장치 가상화 프레임워크 (In-Kernel Device Virtualization Framework for Accelerating Virtual Devices)

  • 김정한;김태형;엄영익
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(A)
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    • pp.158-160
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    • 2012
  • 가상화 기술은 하드웨어와 소프트웨어의 비약적인 발전과 함께 다양한 분야에 적용되어 컴퓨팅 자원 활용성을 높이고 있다. 최근에는 클라우드 컴퓨팅 환경과 함께 더 많은 수의 가상 머신의 지원이 요구되고 있다. 이에 따라 많은 수의 가상 머신에게 효율적인 I/O를 제공하기 위한 장치 가상화 기술의 중요성이 커지고 있다. 이를 해결하기 위해 다양한 장치 모델이 제안되었으나 모드 전환 비용에 대한 근본적인 해결 방법을 제시하지 못하고 있다. 이에 본 논문에서는 새로운 폴링 장치 가상화 기술인 커널 레벨 장치 가상화 프레임워크를 제안하고 구현된 프로토타입에 대한 실험을 통하여 본 기술을 검증하였다.

uC/OS-II 실시간 커널의 가상화를 위한 하이퍼바이저 구현 (Implementation of Hypervisor for Virtualizing uC/OS-II Real Time Kernel)

  • 신동하;김지연
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.103-112
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    • 2007
  • 본 논문은 uC/OS-II 실시간 커널이 관리하는 주 자원인 마이크로프로세서와 메모리를 가상화하여 하나의 마이크로프로세서 상에서 다수의 uC/OS-II 실시간 커널을 수행시키는 하이퍼바이저를 구현하였다. 마이크로프로세서는 uC/OS-II 실시간 커널이 처리하는 인터럽트들을 제어하는 알고리즘을 적용하여 가상화하고 메모리는 물리적 메모리를 파티션하는 방식을 사용하여 가상화한다. 개발된 하이퍼바이저 프로그램은 타이머 인터럽트와 소프트웨어 인터럽트를 가상화하는 인터럽트 제어 루틴들, 하이퍼바이저와 각 커널을 정상 수행 상태까지 유도하는 코드, 그리고 가상화된 두 커널 사이에 데이터 전달을 제공하는 API로 구성되어 있다. 기존의 uC/OS-II 실시간 커널은 개발한 하이퍼바이저 상에서 수행되기 위하여 소스 코드 레벨에서 수정이 필요하다. 구현된 하이퍼바이저는 Jupiter 32비트 EISC 마이크로프로세서 상에서 실시간 동작 시험 및 독립 수행 환경 시험을 거친 결과 가상화 커널이 정상적으로 수행되는 것을 확인하였다. 본 연구 결과는 다수의 내장형 마이크로프로세서가 요구되는 응용 분야에 활용될 경우 하드웨어 가격 절감효과를 얻을 수 있으며 내장형 시스템의 부피, 무게 및 전력 소비량을 줄이는 효과가 있음을 확인하였다.

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사용자 레벨 가상화에서 가상화 영역 성능 비교 (Performance Comparison of Virtualization Domain in User Level Virtualization)

  • 정찬주;강태근
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제8권11호
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    • pp.1741-1748
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    • 2013
  • 본 논문은 가상화 기술에서 클라이언트 기반의 데스크톱 가상화에 필요한 기술 요소를 찾아내고 로컬 컴퓨팅 환경에서 보다 편리하고 안정된 클라이언트 가상화 기술을 제안하였다. 유저 레벨 가상화와 VMWare를 로딩하여 처리 익스플로우 유틸리티를 실행시킨 후 각 프로세스의 Private 바이트를 비교해보면 VMWare에서는 30.1MB의 메모리 용량이 사용되었고, 유저 레벨 가상화 프로세스에서는 16.6MB의 메모리 용량이 사용되어짐을 알 수 있었다.클라이언트 가상화를 이용한 가상화 사용자 영역과 로컬 컴퓨팅 환경에서 응용 프로그램을 실행시킨 후 CPU 사용율을 비교한 결과 큰 차이가 없음을 알 수 있었다. 이러한 결과는 가상화된 사용자 영역에서 로컬 컴퓨팅 환경의 성능 저하를 최소화 하여 사용자가 필요한 기능을 효율적으로 사용할 수 있음을 알 수 있었다.

ARX 실시간 운영체계를 위한 사용자 레벨 쓰레드 (User-Level Threads for the ARX Real-Time Operating System)

  • 서양민;박정근;홍성수
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 1998년도 가을 학술발표논문집 Vol.25 No.2 (3)
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    • pp.65-67
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    • 1998
  • 내장 실시간 시스템이 높은 우선순위의 비동기적 이벤트를 적시에 처리하면서 필수적으로 적은 비용의 선점 다중쓰레드를 지원해야한다. 사용자 레벨 쓰레드는 커널 레벨 쓰레드 보다 적은 비용의 유연한 추상적 기법들을 제공하지만, 기존의 실시간 시스템에서는 스케줄링과 시그날(signal) 처리가 단순하다는 이류로 커널 레벨 쓰레드가 선호 되어왔다. 본 논문에서는 내장 실시간 시스템에 적합한 새로운 사용자 레벨 다중 쓰레드 방식을 제안한다. 이 기법은 가상 쓰레드(virtual threads)와 개선된 스케줄링 이벤트 업콜(scheduling event upcall) 메카니즘을 기반으로 한다. 가상 쓰레드는 사용자 레벨 쓰레드에게 커널 레벨의 실행 환경을 제공할 수 있도록 사용자 레벨 쓰레드를 커널 레벨로 형상화한 것이다. 이 쓰레드는 필요에 의해 잠시동안 사용자 레벨 쓰레드에 묶이는 소동적인 존재이다. 스케줄링 이벤트 업콜 메카니즘은 쓰레드 블록킹과 타이머 만기와 같은 커널 이벤트를 유저 프로세서에게 전달할 수 있게 한다. 본 논문의 개선된 업콜 방식은 scheduler activation과 시그날과 같은 전통적인 업콜 구조에서 예측하기 힘든 요소들을 배제했다. 순간적인 시스템의 과부하 상황에서도 이벤트를 놓치지 않으면서 커널과 유저 프로세서의 비싼 동기화 작업들을 피할 수 있도록 하는 잠금(lock)이 필요 없는 이벤트 큐를 상용한다. 본 기법은 서울대학교 실시간 운영체계 실험실에서 구현한 ARX위에 완벽하게 구현되었다. ARX 사용자 레벨 쓰레드가 사용자 레벨 쓰레드의 장점을 손상하지 않으면서 솔라리스와 윈도즈98과 같은 상용 운영체제의 커널 쓰레드보다 성능이 우수함을 실험적 비교에 의해서 입증한다.분에서 uronic acid를 분리동정하였을 때 점미는 0.90%, 백미는 0.66%, 흑미는 1.8%로서 흑미에서 uronic acid 함량이 두 배 이상으로 나타났다. 흑미의 uronic acid 함량이 가장 많이 용출된 분획은 sodium hydroxide 부분으로서 hemicellulose구조가 polyuronic acid의 형태인 것으로 사료된다. 추출획분의 구성단당은 여러 곡물연구의 보고와 유사하게 glucose, arabinose, xylose 함량이 대체로 높게 나타났다. 점미가 수가용성분에서 goucose대비 용출함량이 고르게 나타나는 경향을 보였고 흑미는 알칼리가용분에서 glucose가 상당량(0.68%) 포함되고 있음을 보여주었고 arabinose(0.68%), xylose(0.05%)도 다른 종류에 비해서 다량 함유한 것으로 나타났다. 흑미는 총식이섬유 함량이 높고 pectic substances, hemicellulose, uronic acid 함량이 높아서 콜레스테롤 저하 등의 효과가 기대되며 고섬유식품으로서 조리 특성 연구가 필요한 것으로 사료된다.리하였다. 얻어진 소견(所見)은 다음과 같았다. 1. 모년령(母年齡), 임신회수(姙娠回數), 임신기간(姙娠其間), 출산시체중등(出産時體重等)의 제요인(諸要因)은 주산기사망(周産基死亡)에 대(對)하여 통계적(統計的)으로 유의(有意)한 영향을 미치고 있어 $25{\sim}29$세(歲)의 연령군에서, 2번째 임신과 2번째의 출산에서 그리고 만삭의 임신 기간에, 출산시체중(出産時體重) $3.50{\sim}3.99kg$사이의 아이에서 그 주산기사망률(周産基死亡率)이 각각 가장 낮았다. 2. 사산(死産)과 초생

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메모리 트랩기법을 활용한 컨테이너 취약점 침입 탐지 프레임워크 (Container Vulnerability Intruder Detection Framework based on Memory Trap Technique)

  • 최상훈;전우진;박기웅
    • 한국차세대컴퓨팅학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.26-33
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    • 2017
  • 최근 클라우드 플랫폼을 효율적으로 사용하기 위한 컨테이너 기술들이 주목을 받고 있다. 컨테이너 가상화 기술은 기존 하이퍼바이저와 비교하였을 때 이식성이 뛰어나고 집적도가 높다는 장점을 가지고 있다. 하지만 컨테이너 가상화 기술은 하나의 커널을 공유하여 복수개의 인스턴스를 구동하는 운영체제 레벨의 가상화 기술을 사용하기 때문에 인스턴스 간 공유 자원 요소가 많아져 취약성 또한 증가하는 보안 문제를 가지고 있다. 컨테이너는 컴퓨팅 자원의 효율적 운용을 위해 호스트 운영체제의 라이브러리를 공유하는 특성으로 인해 공격자는 커널의 취약점을 이용하여 호스트 운영체제의 루트 권한 획득 공격이 가능하다. 본 논문에서는 컨테이너가 사용하는 특정 메모리 영역의 변화를 감지하고, 감지 시에는 해당 컨테이너의 동작을 중지시키는 메모리 트랩 기법을 사용하여 컨테이너 내부에서 발생되는 호스트 운영체제의 루트 권한 탈취 공격을 효율적으로 탐지 및 대응하기 위한 프레임워크를 제안한다.

가상화 지원 시스템과 Copy-on-Write 방법을 이용한 응용프로그램 가상화 방법의 설계 및 구현 (A Design and Implementation of Application virtualization method using virtual supporting system and Copy-on-Write scheme)

  • 최원혁;최지훈;김원영;최완
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2007년도 추계 종합학술대회 논문집
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    • pp.807-811
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    • 2007
  • 본 논문에서는 각각의 호스트 컴퓨터에 설치하여 사용하는 응용 프로그램 패키지를 설치 없이 임의의 호스트에서 원 클릭만으로 사용가능 하게 하는 비설치형 이동형 SW 포맷을 이용하여 임의의 호스트에서 호스트의 실행환경과 리소스에 대한 변경이나 수정 없이 독립적으로 응용 프로그램 수준의 가상화를 제공하는 방법에 대하여 소개한다. 본 논문에서는 이러한 응용 프로그램 수준의 가상화를 구현하기 위하여 윈도우 기반 시스템에서 커널레벨의 가상 파일 시스템과 가상 레지스트리 하이브를 포함하는 가상화 지원 시스템을 구축한다. 또한, 임의의 호스트에서 사용자가 이동형 SW를 사용할 때, 이동형 SW 실행 환경의 일관성을 제공하기 위하여, 가상 파일 시스템 상에서의 추가 및 수정되는 파일들과 가상 레지스트리 하이브에서 추가 및 수정되는 레지스트리 정보를 Copy-on-Write 방식을 이용하여 처리하는 방법에 대하여 기술한다.

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