CN101136045A - 虚拟机***及其安全输入方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种虚拟机***及其安全输入方法。虚拟机***包括：输入加密模块，用于根据原始的键盘输入，获得对应的加密的键盘输入；解密模块，用于对加密后的键盘输入进行解密，获得原始的键盘输入。本发明所提供的安全输入方法包括以下步骤：根据原始的键盘输入，获得与原始的键盘输入对应的加密的键盘输入；对加密的键盘输入进行解密，获得原始的键盘输入。在本发明中，在键盘与客户操作***中的应用软件之间建立安全输入的通道，通过对原始的键盘输入进行加密，使得病毒截获的键盘输入为加密后的键盘输入，而非原始的键盘输入，从而可以保证用户输入的安全，并且相对于现有防病毒的方案而言，实现更为简单有效。

Description

虚拟机***及其安全输入方法

技术领域

本发明涉及一种虚拟机技术，特别是涉及一种虚拟机***及其安全输入方法。

背景技术

随着计算机技术的发展和计算机的普及，计算机安全输入越来越成为计算机用户关注的事情。在现有的通用计算机中，病毒通过在操作***中挂一个钩子函数，拦截键盘驱动获得的键盘输入。这样，当计算机用户在输入口令或密码的时候，病毒可以通过钩子函数拦截用户输入的口令或密码。

对于这种情况，通常采用杀病毒软件的方式来清除计算机中侵入的病毒，但是，由于需要经常更新杀病毒软件，并且杀病毒软件通常滞后于病毒，很难达到防止病毒的目的。同时，现有的键盘安全输入方法，主要是如通过图片的形式模拟键盘，由鼠标点击输入信息，这种方式实现比较麻烦，而且限制了键盘的使用。

另外，在图1所示的现有的虚拟机***中，其键盘输入的获取方式如下：

当虚拟机***的用户敲击键盘时，产生相应的键盘中断；

VMM(Virtual Machine Monitor，虚拟机监视器)获得键盘中断，并将键盘中断传给SOS(Service Operation System，服务操作***)；

SOS中的键盘驱动模块采集键盘输入，DM(Device Model，设备模型模块)中的虚拟键盘从键盘驱动模块获取键盘输入，并将相应的键盘中断通过VMM发送给GOS(Guest Operation System，客户操作***)；

GOS中的键盘驱动模块从DM中读出键盘输入的值，然后由相应的应用软件进行与键盘输入对应的处理。

对于上述的虚拟机***，在GOS的键盘驱动模块与应用软件的交互过程中，病毒可以通过钩子函数截获键盘输入，从而，键盘驱动模块与GOS接收键盘输入的应用软件之间的通道上存在安全隐患，使得虚拟机***存在信息安全传输的问题。

这样，用户的帐号和密码很容易被截获，特别是在网络支付的情况下，将给用户造成很大的损失。

有鉴于此，需要提供一种虚拟机***及其安全输入方法，使得外部输入即便被截取，也可以保证用户的帐号和密码不被他人获得，从而，保证用户信息的安全输入。

发明内容

本发明的目的是，提供一种虚拟机***。

本发明的另一目的是，提供一种虚拟机***的安全输入方法。

根据本发明的第一方面，所提供的虚拟机***包括硬件设备、客户操作***、服务操作***以及虚拟机监视器。其中，服务操作***包括：键盘驱动模块，用于在接收到键盘中断后采集原始的键盘输入；以及，输入加密模块，用于根据键盘驱动模块采集的原始的键盘输入，获得对应的加密后的键盘输入。客户操作***包括：键盘驱动模块，用于获取输入加密模块加密后的键盘输入；以及，解密模块，用于对键盘驱动模块获取的加密后的键盘输入进行解密，获得原始的键盘输入。

根据本发明的第二方面，所提供的虚拟机***包括硬件设备、客户操作***、服务操作***以及虚拟机监视器。其中，虚拟机监视器包括：输入加密模块，用于根据虚拟机监视器截获的键盘中断采集相应的原始的键盘输入，并在获得加密后的键盘输入后将键盘中断给客户操作***。客户操作***包括：键盘驱动模块，用于在接收到键盘中断后，获取加密后的键盘输入；解密模块，用于对键盘驱动模块获取的加密后的键盘输入进行解密，获得原始的键盘输入。

根据本发明的第三方面，所提供的虚拟机***包括硬件设备、客户操作***、服务操作***以及虚拟机监视器。其中，虚拟机监视器包括：输入加密模块，用于根据虚拟机监视器截获的键盘中断采集相应的原始的键盘输入，并在获得加密后的键盘输入后将键盘中断给服务操作***。服务操作***包括：键盘驱动模块，用于在接收到键盘中断后采集加密后的键盘输入；以及，设备模型模块，用于在获取键盘驱动模块采集的加密后的键盘输入后，向客户操作***发出相应的键盘中断。客户操作***包括：键盘驱动模块，用于获取输入加密模块加密后的键盘输入；以及，解密模块，用于对键盘驱动模块获取的加密后的键盘输入进行解密，获得原始的键盘输入。

根据本发明的第四方面，所提供的虚拟机***包括硬件设备、客户操作***、服务操作***以及虚拟机监视器。其中，该虚拟机***进一步包括：输入加密模块，用于根据原始的键盘输入，获得对应的加密的键盘输入；解密模块，用于对加密后的键盘输入进行解密，获得原始的键盘输入。

根据本发明的第五方面，所提供的安全输入方法，应用于虚拟机***中，包括以下步骤：

步骤101，根据原始的键盘输入，获得与原始的键盘输入对应的加密的键盘输入；

步骤102，对加密的键盘输入进行解密，获得原始的键盘输入。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：在键盘与客户操作***中的应用软件之间建立安全输入的通道，通过对原始的键盘输入进行加密，使得即便病毒截获的是键盘输入为加密后的键盘输入，而非原始的键盘输入，从而可以保证用户输入的安全，并且相对于现有防病毒的方案而言，实现更为简单有效。

附图说明

图1为现有的虚拟机***的示意图；

图2为本发明虚拟机***第一实施例的示意图；

图3为本发明安全输入方法第一实施例的流程图；

图4为本发明虚拟机***第二实施例的示意图；

图5为本发明安全输入方法第二实施例的流程图；

图6为本发明虚拟机***第三实施例的示意图；

图7为本发明安全输入方法第三实施例的流程图。

具体实施方式

本发明的主要思想是，在键盘与客户操作***中的应用软件之间建立安全输入的通道，通过对原始的键盘输入进行加密，这样，病毒截获的是加密的键盘输入，而非原始的键盘输入，从而可以保证用户输入的安全，并且相对于现有防病毒的方案而言，实现更为简单有效。

以下结合附图说明本发明的虚拟机***及其安全输入方法。

图2为本发明虚拟机***第一实施例的结构示意图。如图2所示，本发明的虚拟机***包括SOS、GOS、VMM以及硬件设备。其中，VMM中包括中断截获模块，用于截获用户的键盘中断；SOS中包括键盘驱动模块、以及输入加密模块，键盘驱动模块用于采集键盘输入，输入加密模块用于对键盘驱动模块采集的键盘输入进行加密，输入加密模块可以位于SOS的DM中；GOS中包括键盘驱动模块、以及解密模块，键盘驱动模块用于获取加密后的键盘输入，解密模块用于对键盘驱动模块获取的加密后的键盘输入进行解密。

从图3可以看出，本发明第一实施例的虚拟机***通过以下流程实现键盘安全输入：

步骤301，首先，用户按下键盘上的按键，产生相应的键盘中断；

步骤302，VMM中的中断截获模块截获该键盘中断，并将键盘中断发送给SOS；

步骤303，键盘驱动模块采集键盘输入，输入加密模块将键盘驱动模块采集的键盘输入进行加密后，给GOS发送相应的键盘中断信号；

步骤304，GOS中的键盘驱动模块通过VMM从输入加密模块获得加密后的键盘输入，并将加密后的键盘输入发送给解密模块；

步骤305，解密模块对加密后的键盘输入进行解密，获得解密后的键盘输入。

从上述步骤可以看出，在本发明第一实施例的虚拟机***中，通过在SOS中设置输入加密模块对键盘输入进行加密，并在GOS中通过解密模块进行解密，可以避免他人通过病毒获取用户真实的键盘输入，从而达到安全输入的目的。

另外，从图2中可以看出，上述的硬件设备中可以进一步设定加密开关，该加密开关可以为特定的***组合键，当GOS的应用软件有解密功能需要接收加密的键盘输入，如用户使用网银客户端输入账号和密码时(该客户端带有自解密功能)，打开加密开关，当GOS的应用软件无解密功能不需要接收加密的键盘输入时，关闭加密开关。

当开关开启(即需要对键盘输入进行加密)时，产生相应的键盘中断，中断截获模块在截获该键盘中断后，将键盘中断发送给SOS，SOS中的键盘驱动模块采集键盘输入后将键盘输入发送给输入加密模块，输入加密模块在接收的键盘输入表示需要对键盘输入进行加密时，切换为加密功能。这样，后续的键盘输入，除了上述加密开关的开启/关闭所产生的键盘输入外，均按照图3的流程进行处理。

反之，在开关关闭(即不需要对键盘输入进行加密)时，产生相应的键盘中断，中断截获模块在截获该键盘中断后，将键盘中断发送给SOS，SOS中的键盘驱动模块采集键盘输入并将其发送给输入加密模块，输入加密模块在接收的键盘输入表示不需要对键盘输入进行加密时，切换为不加密功能。这样，输入加密模块对于后续的键盘输入均不进行加密，进一步，后续的键盘输入不需要解密模块对键盘输入进行解密，而由GOS中的键盘驱动模块获取后直接发送给应用软件进行相应的处理。

图4为本发明虚拟机***第二实施例的结构示意图。如图4所示，本发明的虚拟机***包括GOS、VMM以及硬件设备。其中，VMM中包括中断截获模块、以及输入加密模块，中断截获模块用于截获用户的键盘中断，输入加密模块具有键盘驱动功能、虚拟键盘功能和加密功能，采集键盘输入进行加密，并产生键盘中断给GOS。GOS中包括键盘驱动模块、以及解密模块，键盘驱动模块用于获取加密后的键盘输入，解密模块用于对键盘输入模块获取的加密后的键盘输入进行解密。

从图5可以看出，本发明第二实施例的虚拟机***通过以下流程实现键盘安全输入：

步骤501，首先，用户按下键盘上的按键，产生相应的键盘中断；

步骤502，VMM中的中断截获模块截获该键盘中断，并调用输入加密模块，由输入加密模块获得键盘输入并对键盘输入进行加密；

步骤503，输入加密模块在键盘输入加密后，发送键盘中断给GOS；

步骤504，GOS调用键盘驱动模块获得加密后的键盘输入并将加密后的键盘输入发送给解密模块；

步骤505，解密模块对加密后的键盘输入进行解密，获得解密后的键盘输入。

从上述步骤可以看出，在本发明第二实施例的虚拟机***中，通过在VMM中设置输入加密模块采集键盘输入并对键盘输入进行加密，并在GOS中通过解密模块进行解密，可以避免他人通过病毒获取用户真实的键盘输入，从而达到安全输入的目的。

另外，从图4中可以看出，上述的硬件设备中可以进一步设定加密开关，该加密开关可以为特定的***组合键，当开关开启(即需要对键盘输入进行加密)时，产生相应的键盘中断，中断截获模块在截获该键盘中断后，将调用输入加密模块，输入加密模块在接收的键盘输入表示需要对键盘输入进行加密时，切换为加密功能。这样，后续的键盘输入，除了上述加密开关的开启/关闭所产生的键盘输入外，均按照图5的流程进行处理。

反之，在开关关闭(即不需要对键盘输入进行加密)时，产生特定的键盘中断，中断截获模块在截获该键盘中断后，将调用输入加密模块，输入加密模块在接收的键盘输入表示不需要对键盘输入进行加密时，切换为不加密功能。这样，输入加密模块对于后续的键盘输入均不进行加密，进一步，后续的键盘输入不需要解密模块对键盘输入进行解密，而由GOS中的键盘驱动模块获取后直接发送给应用软件进行相应的处理。

图6为本发明虚拟机***第三实施例的结构示意图。如图6所示，本发明的虚拟机***包括SOS、GOS、VMM以及硬件设备。其中，VMM中包括中断截获模块、以及输入加密模块，中断截获模块用于截获用户的键盘中断，输入加密模块具有键盘驱动功能、虚拟键盘功能以及加密功能，用于采集键盘输入并对采集的键盘输入进行加密，并发送键盘中断给SOS；GOS中包括键盘驱动模块、以及解密模块，键盘驱动模块用于获取加密后的键盘输入，解密模块用于对键盘输入模块获取的加密后的键盘输入进行解密。

从图7可以看出，本发明第三实施例的虚拟机***通过以下流程实现键盘安全输入：

步骤701，首先，用户按下键盘上的按键，产生相应的键盘中断；

步骤702，VMM中的中断截获模块截获该键盘中断，并调用输入加密模块，由输入加密模块采集键盘输入并对采集的键盘输入进行加密；

步骤703，输入加密模块将键盘输入进行加密后，发送键盘中断给SOS；

步骤704，SOS调用键盘驱动模块采集加密后的键盘输入，DM中的虚拟键盘从键盘驱动模块获取加密后的键盘输入，并将相应的键盘中断通过VMM发送给GOS；

步骤705，GOS中的键盘驱动模块从DM中读出加密后的键盘输入，然后将加密后的键盘输入发送给解密模块；

步骤706，解密模块对加密后的键盘输入进行解密，获得解密后的键盘输入。

从上述步骤可以看出，在本发明第三实施例的虚拟机***中，通过在VMM中设置输入加密模块对键盘输入进行加密，并在GOS中通过解密模块进行解密，可以避免他人通过病毒获取用户真实的键盘输入，从而达到安全输入的目的。

另外，从图6中可以看出，上述的硬件设备中可以进一步设定加密开关，该加密开关可以为特定的***组合键，当开关开启(即需要对键盘输入进行加密)时，产生相应的键盘中断，中断截获模块在截获该键盘中断后，将调用输入加密模块，输入加密模块在接收的键盘输入表示需要对键盘输入进行加密时，切换为加密功能。这样，后续的键盘输入，除了上述加密开关的开启/关闭所产生的键盘输入外，均按照图7的流程进行处理。

反之，在开关关闭(即不需要对键盘输入进行加密)时，产生相应的键盘中断，中断截获模块在截获该键盘中断后，将调用输入加密模块，输入加密模块在接收的键盘输入表示不需要对键盘输入进行加密时，切换为不加密功能。这样，输入加密模块对于后续的键盘输入均不进行加密，进一步，后续的键盘输入不需要解密模块对键盘输入进行解密，而由GOS中的键盘驱动模块获取后直接发送给应用软件进行相应的处理。

在以上实施例中，也可以预先将加密的键盘输入保存在输入加密模块中，并且将用户按下按键所产生的键盘中断作为激励信号，输入加密模块接收到键盘输入时，通过搜索获得与键盘输入对应的预先保存的加密的键盘输入，并将相应的加密的键盘输入发送给GOS，由GOS中的解密模块对加密的键盘输入进行解密。

此外，对于特定的信息如用户名和密码，也可以通过这样的方法实现：可以预先将加密数据保存在输入加密模块内，当用户按下加密开关时，输入加密模块将存储的加密数据作为键盘输入传递给GOS，由GOS中相应的解密模块对加密的数据进行解密。

另外，在以上的实施例中，VMM和SOS的安全可以由虚拟机的内存隔离来保证，或者把VMM运行的内存空间标记为只读内存，甚至可以运行在闪存(Flash)中。这样，可以进一步保证用户的原始键盘输入不被病毒所截获，保证用户的安全输入。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种虚拟机***，包括硬件设备、客户操作***、服务操作***以及虚拟机监视器，其特征在于，

服务操作***包括：

键盘驱动模块，用于在接收到键盘中断后采集原始的键盘输入；以及

输入加密模块，用于根据键盘驱动模块采集的原始的键盘输入，获得对应的加密后的键盘输入；

客户操作***包括：

键盘驱动模块，用于获取输入加密模块加密后的键盘输入；以及

解密模块，用于对键盘驱动模块获取的加密后的键盘输入进行解密，获得原始的键盘输入。

2.一种虚拟机***，包括硬件设备、客户操作***、服务操作***以及虚拟机监视器，其特征在于，

虚拟机监视器包括：

输入加密模块，用于根据虚拟机监视器截获的键盘中断采集相应的原始的键盘输入，并在获得加密后的键盘输入后将键盘中断给客户操作***；

客户操作***包括：

键盘驱动模块，用于在接收到键盘中断后，获取加密后的键盘输入；

解密模块，用于对键盘驱动模块获取的加密后的键盘输入进行解密，获得原始的键盘输入。

3.一种虚拟机***，包括硬件设备、客户操作***、服务操作***以及虚拟机监视器，其特征在于，

虚拟机监视器包括：

输入加密模块，用于根据虚拟机监视器截获的键盘中断采集相应的原始的键盘输入，并在获得加密后的键盘输入后将键盘中断给服务操作***；

服务操作***包括：

键盘驱动模块，用于在接收到键盘中断后采集加密后的键盘输入；以及

设备模型模块，用于在获取键盘驱动模块采集的加密后的键盘输入后，向客户操作***发出相应的键盘中断；

客户操作***包括：

键盘驱动模块，用于获取输入加密模块加密后的键盘输入；以及

解密模块，用于对键盘驱动模块获取的加密后的键盘输入进行解密，获得原始的键盘输入。

4.一种虚拟机***，包括硬件设备、客户操作***、服务操作***以及虚拟机监视器，其特征在于，进一步包括：

输入加密模块，用于根据原始的键盘输入，获得对应的加密的键盘输入；

解密模块，用于对加密后的键盘输入进行解密，获得原始的键盘输入。

5.如权利要求1至4任一项所述的虚拟机***，其特征在于，输入加密模块通过对原始的键盘输入进行加密获得加密后的键盘输入。

6.如权利要求1至4任一项所述的虚拟机***，其特征在于，输入加密模块中预先保存了与原始的键盘输入对应的加密的键盘输入，在获得原始的键盘输入时通过搜索获得对应的加密的键盘输入。

7.如权利要求1至6任一项所述的虚拟机***，其特征在于，进一步包括加密开关，用于控制输入加密模块在加密功能与不加密功能之间的切换，当加密开关开启时，输入加密模块切换为加密功能，在加密开关关闭时，输入加密模块切换为不加密功能。

8.如权利要求1至7任一项所述的虚拟机***，其特征在于，虚拟机监视器运行在隔离的内存、只读内存或者闪存中。

9.如权利要求1至7任一项所述的虚拟机***，其特征在于，虚拟机监视器和服务操作***运行在隔离的内存中。

10.一种安全输入方法，应用于虚拟机***中，其特征在于，包括以下步骤：

步骤101，根据原始的键盘输入，获得与原始的键盘输入对应的加密的键盘输入；

步骤102，对加密的键盘输入进行解密，获得原始的键盘输入。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，在步骤101中，通过对原始的键盘输入进行加密获得与原始的键盘输入对应的加密的键盘输入。

12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，在步骤101中，通过搜索预先保存的与原始的键盘输入对应的加密的键盘输入，获得加密的键盘输入。

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