[发明专利]一种基于ftrace技术的Linux系统保护方法

说明书

本发明提供了一种基于ftrace技术的Linux系统保护方法，步骤S01：ftrace注册；步骤S02：分析出当前硬盘布局，统计已使用空间和未使用空间，建立表格；步骤S03：获取扇区偏移、扇区数量、是否读写、数据缓冲区基本请求信息；步骤S04：查找表格，判断扇区偏移是不是受保护扇区；是受保护扇区，进入步骤S06；不是受保护扇区，进入步骤S05；步骤S05：查找表格，计算出映射后的扇区位置，调用原始函数读写新扇区位置，实现读写重定向；步骤S06：读写硬盘指定扇区内容。本发明基于一种基于ftrace技术实现了Linux系统的拦截读写、数据重定向、从而使基于Linux的操作系统运行环境安全。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，涉及一种Linux系统保护方法，尤其涉及一种基于ftrace技术的Linux系统保护方法。

背景技术

近年来，随着国产系统的迅速普及，越来越多基于Linux的操作系统使用者激增，例如统信和麒麟操作系统越来越受追捧，各种应用需求也随之蓬勃发展，但对于大多数终端环境，尤其是对于诸如机房、网吧、图书馆等公共环境中使用的开放型计算机设备，由于是提供给不特定对象使用，极容易出现意外操作，导致操作系统损坏、中毒、被安装恶意软件等多种问题。

在Windows操作系统下，微软提供SDK能开发基于磁盘扇区级的数据过滤技术，来实现数据隔离和重定向，以此来保护系统的运行，相比于Windows，Linux没有一个统一的SDK来实现磁盘扇区级的过滤，且目前仍没有比较成熟的磁盘过滤软件。因此，急需提出一种面向Linux系统的拦截读写、数据重定向、实现系统保护方法，以保护基于Linux的操作系统的运行环境安全。

发明内容

1.所要解决的技术问题：

Linux没有一个统一的SDK来实现磁盘扇区级的过滤，且目前仍没有比较成熟的磁盘过滤软件。

2.技术方案：

为了解决以上问题，本发明提供了一种基于ftrace技术的Linux系统保护方法，包括以下步骤：步骤S01：ftrace注册；开机时，内核驱动内核模块mreblk.ko加载，然后通过kallsyms查找目标函数submit_bio在内核中地址，然后初始化ftrace_ops结构，然后使用ftrace_set_filter_ip设置原始目标函数submit_bio的跟踪函数new_submit_bio，最后使用register_ftrace_function向内核注册回调站点；步骤S02：在所述内核模块mreblk.ko首次加载执行时，分析出当前硬盘布局，统计已使用空间和未使用空间，建立表格，命名为MRE_TABLE；步骤S03：new_submit_bio响应到系统读写后，解析bio参数，获取扇区偏移offset、扇区数量、是否读写、数据缓冲区基本请求信息；步骤S04：查找表格MRE_TABLE，判断offset是不是受保护扇区，offset不是受保护扇区进入步骤S06；offset是受保护扇区，进入步骤S05；步骤S05：查找表格MRE_TABLE，计算出映射后的新扇区位置，用新扇区偏移重新构造读写请求，调用原始目标函数submit_bio读写新扇区位置，实现读写重定向；步骤S06：读写硬盘指定扇区内容。

在步骤S03中，系统发生硬盘读写，块设备层驱动模块响应submit_bio函数执行设备读写请求，内核ftrace框架模块自动判断submit_bio函数是否被Hook，没有Hook则直接读写物理设备，如果submit_bio已经被Hook，则会跳转到内核驱动mreblk.ko中注册的新函数new_submit_bio执行。

所述硬盘指定扇区，在读请求或写请求不是保护扇区的情况下为原始位置；在读请求或写请求需要重定向的情况下为映射后的位置。

在步骤S04中，判断offset是不是受保护扇区的判断方法为：在表格MRE_TABLE中查找，offset是属于未使用空间内则为扇区不在受保护区间内；offset是属于已使用空间内，则扇区在受保护区间内。