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信息技术和互联网技术的迅猛发展在给人们带来了生活方便的同时也引入了众多的安全问题,比如众所周知的计算机病毒、黑客攻击等。因此,对于计算机信息系统的安全性研究也日益得到人们的重视和关注,而操作系统又是所有计算机信息系统的基石和关键,所以研究和开发安全操作系统具有重要意义,特别是设计和开发具有自主知识产权、高安全性和高可靠性的安全操作系统对于我国的国家安全和国防安全具有重要的现实意义。本文首先总结了20世纪60年代到现在安全操作系统领域的研究成果和最新发展趋势,给出了计算机系统安全的五个基本需求:保密性、完整性、可用性、可控性以及可审查性,并分析了计算机系统安全威胁的主要来源和方法。接着阐述了计算机信息系统的安全评价标准,包括美国的TCSEC、国际通用标准CC以及中国的国家标准GB17895-1999。然后深入研究了安全核及其相关概念,详细分析了操作系统的安全机制及实现技术。安全策略模型是设计和实现安全操作系统的基础,本文深入研究了各种典型的安全策略模型,并分析了它们各自的优点和不足。支持多级安全策略和动态安全策略是安全操作系统现在研究的热点和今后的发展趋势,因此本文接着分析了GFAC、DGSA、DTOS、Flask等几种典型的支持多级安全策略和动态安全策略的体系结构。Linux操作系统由于其开放源码、性能出声等特点,成为开发我国具有自主版权的安全操作系统的良好平台,本文深入剖析了Linux操作系统的各种安全机制和安全缺陷,详细分析了基于Linux内核开发安全操作系统的轻量级通用访问控制框架——LSM(Linux Security Module)。本文最后提出并实现了一种基于Linux的安全操作系统模型——<WP=3>NisecLinux。该系统实现了基于网络访问的强制访问控制机制;通过防火墙和入侵检测系统的联动大大增强了系统的安全防护能力;通过VPN技术使数据传输的安全性得到了保障;采用数字水印日志作为安全审计技术保证了日志的完整性;精简了内核和文件系统使系统的性能得以改善。