Windows环境下的安全机制研究 作者： 日期：操作系统安全题目：Windows环境下的安全机制研究 姓名： 学号： 目录1引言（信息安全）12 Windows系统的发展过程11) 早期的Windows12) Windows 95和Windows 9813) Windows 200024) Windows XP25) Windows 2003 和Windows Vista26) Windows 737) Windows 8和Windows 1033 操作系统主要的安全机制41）隔离控制42）访问控制43）信息流控制44）操作系统提供的保护方式54 Windows安全机制发展历程51)Windows 98 安全机制52)Windows 2000安全机制53)Windows XP安全机制64) Windows 2003安全机制75)Windows vista安全机制96)Windows 7安全机制107)Windows 8安全机制118)Windows 10安全机制125 目前仍然存在的问题136主要Windows操作系统性能比较137 总结14Windows环境下的安全机制研究1引言（信息安全）二十一世纪的竞争是经济全球化和信息化的竞争。世界上大多数国家都已经将信息化提高到国家发展战略的高度。信息网络化使信息公开化、信息利用自由化,其结果是信息资源的共享和互动,任何人都可以在网上发布信息和获取信息。在这样的背景下,信息网络安全问题成为危害信息网络发展的核心问题。目前，Windows 系统由于易用性及应用软件丰富，在全球范围内广泛使用，并且许多业务软件也是架构于Windows系统之上（例如Windows XP/2000/2003/2008等），但 Windows 系统作为操作系统本身又存在很多的漏洞，易于攻击，系统安全隐患多等原因一直遭到世人诟病。因此，全面了解Windows安全机制，以及安全机制的发展过程，以及目前仍然面临的问题，有助于提高使用Windows操作系统时的安全意识，2 Windows系统的发展过程1) 早期的Windows 微软公司在1985年和1987年分别推出的Windows 10版和Windows 20版是基于Intel x86微处理芯片上的操作系统，但这两个版本并不成功。1990年5月，微软又推出了Windows30版，该版本对内存管理、图形界面做了重大改进，使图形界面更加美观并支持虚拟内存。30版一经面世便获得了具大的成功，此后微软公司又推出了略加改进的Windows 31版。Windows 30版和Windows 31版都必须在MS-DOS操作系统支持下运行。2) Windows 95和Windows 98 微软公司于1995年推出了Windows95，它可以独立运行而无需DOS支持。Windows 95采用32位处理技术兼容以前16位的应用程序，在Windows发展史上起到了承前启后的作用。Window 95对Window 31版做了许多重大改进，如更加优秀的面向对象的图形用户界面，全32位的抢先式多任务和多线程，内置的对Internet支持，更加高级的多媒体支持(声音、图形、影像等)，即插即用，32位线性寻址的内存管理和良好的向下兼容性等。Windows 95实际上是16位和32位混合在一起的操作系统，这种操作系统最大的问题就是稳定性。 1998年6月，微软公司推出了Windows 98。Windows 98仍兼容16位的应用程序，是Windows系列产品中最后一个“照顾”16位的应用程序的操作系统。Windows 98 的主要特点是加强了Intemet的功能，使Windows向着网络操作系统的方向向前迈进了一大步。 Windows 9x系列能够充分发挥PC机的硬件资源，提高系统的利用率，并引入了“即插即用”等许多先进技术，在界面的友好性上也不断进步，因此逐渐成为PC机操作系统的主流，与此同时，微软公司也致力于企业级平台的开发，推出了以WindowsNT系列为核心的企业级操作系统。Windows NT系列操作系统的主要特点是具有较强的网络应用能力、用户管理能力和较强的系统安全性、稳定性。3) Windows 2000 从笔记本电脑到高端服务器，Windows 2000平台是下一代PC的商务操作系统。该平台建立于NT技术之上，具有强可靠性、高可用时间，并通过简化系统管理降低了操作耗费，是一种适合从最小移动设备到最大商务服务器新硬件的操作系统。 Windows 2000有四个版本： Windows 2000 Professional继承了WindowsNT技术，提供了高层次的安全性、稳定性和系统性能，同时，它帮助用户更加容易地使用计算机，安装和配置系统以及浏览Internet等。 Windows 2000 Server是为服务器开发的多用途操作系统，是一个性能更好、工作更稳定、更容易管理的平台。 Windows 2000 Advanced Server 即高级服务器版，面向大中型企业的服务器领域。 Windows 2000 Datacenter Server 即数据中心服务器版，面向最高级别的可伸缩性，可用性与可靠性的大型企业或国家机构的服务器领域。最高可以支持32处理器，最低支持256MB内存，最高支持64GB内存。4) Windows XP Windows XP是一个把消费型操作系统和商业型操作系统融合为统一代码的Windows，它结束了Windows两条腿走路的历史。即它是第一个既适合家庭用户，同时也适合商业用户使用的新型Windows。 微软把很多以前是由第三方提供的软件整合到操作系统中。这些软件包括防火墙、媒体播放器（Windows Media Player），即时通讯软件（Windows Messenger），以及它与Microsoft Pasport网络服务的紧密结合，这都被很多计算机专家认为是安全风险以及对个人隐私的潜在威胁。 Windows XP Professional专业版除了包含家庭版的一切功能，还添加了新的为面向商业用户的设计的网络认证、双处理器支持等特性，最高支持2GB的内存。主要用于工作站、高端个人电脑以及笔记本电脑。 Windows XP Home Edition家庭版的消费对象是家庭用户，用于一般个人电脑以及笔记本电脑。只支持单处理器；最低支持64MB的内存(在64MB的内存条件下会丧失某些功能)，最高支持1GB的内存。5) Windows 2003 和Windows Vista 2003年4月，Windows Server 2003发布；对活动目录、组策略操作和管理、磁盘管理等面向服务器的功能作了较大改进，对.net技术的完善支持进一步扩展了服务器的应用范围。Windows Server 2003是目前微软最新的服务器操作系统。 Windows Vista，是美国微软公司开发代号为Longhorn的下一版本Microsoft Windows操作系统的正式名称。它是继Windows XP和Windows Server 2003之后的又一重要的操作系统。该系统带有许多新的特性和技术。6) Windows 7 Windows 7的设计主要围绕五个重点针对笔记本电脑的特有设计；基于应用服务的设计；用户的个性化；视听娱乐的优化；用户易用性的新引擎。Windows 7原生包括了触摸功能，但这取决于硬件生产商是否推出触摸产品。系统支持10点触控，Windows不再是只能通过键盘和鼠标才能接触的操作系统了。迄今为止最华丽但最节能的Windows。Windows 7及其桌面窗口管理(DWM.exe)能充分利用GPU的资源进行加速，而且支持Direct3D 11 API。支持更多、更丰富的缩略图动画效果。微软在Windows7中改进了家庭网络的易用性。Windows 7不仅在美观程度和程序兼容性上有了很大改观（高级版以上可以安装系统组件xp模式获取更强兼容性），而且在某些程序的运行速度上甚至超过了XP。 并且，它的安全系数相比XP也提升了，程序在默认情况下不能使用管理员权限，也使得错误点击病毒所引发的危害降低，其改进的自动更新功能使得补丁的安装更加方便。其独特的操作中心使得用户可以知道系统目前需要用户做些什么维护（比如防火墙、更新等）。可以直接查看任务栏中程序界面情况而不必点击。7) Windows 8和Windows 10 Windows 8提供了一种介于传统冷启动和休眠重启之间的启动方式，让开机速度变快。Windows 8推出Windows应用商店，将移动互联网的成功模式复制到传统PC端，将传统软件行业的格局和销售模式进行颠覆。Windows 8推出了一个专为触摸而设计的最新Metro风格界面，能向用户显示重要信息，这个界面同时支持鼠标和键盘。Metro风格界面是Windows 8很具有代表性的特点，第一视觉就聚焦在新的Metro风格开始界面。开始界面进入之后是类似Windows 7的系统界面，但同时Metro界面又深入到了很多内置的程序中，比如应用商店，以及IE10浏览器，可以在传统界面和Metro界面进行切换。但是大部分Windows用户并不习惯这种操作界面，找不到原本存在的基本功能的位置。Windows8支持智能手机和平板电脑。微软借Windows 8再次向移动终端市场进军。 Windows 10可以由Windows 8,Windows 7直接免费升级获得。Windows 10的性能开始向平板电脑转移，能够快速地在连接/移除键盘时切换操作模式。在台式机以及笔记本中优势并不明显，但在平板电脑中可体现出优势。由于Windows 8 使用的反馈，在Windows 10 中，微软不仅恢复了开始菜单，而且增强了开始菜单的功能，加入了原开始屏幕的磁贴显示功能。新增语音功能，通过语音控制应用。并且，Windows 10中不在使用IE浏览器，开始使用浏览器-Spartan。3 操作系统主要的安全机制1）隔离控制有以下四种方法进行隔离控制：1 物理上隔离。在物理设备或部件一级进行隔离，使不同的用户程序使用不同的物理对象。如不同安全级别的用户分配不同的打印机，特殊用户的高密级运算甚至可以在CPU一级进行隔离，使用专门的CPU运算。2 时间上的隔离。具有不同安全要求的用户进程分配不同的运行时间段。对于用户运算高密级信息时，甚至可独占计算机进行运算。3 逻辑上隔离。多个用户进程可以同时运行，但相互之间感觉不到其他用户进程的存在，其原由是操作系统限定各进程运行区域，不允许进程访问其他未被允许的区域。4 密码上隔离。进程以一种其他进程不可见的的方式隐藏自己的数据及计算。对用户的口令信息或文件数据以密码形式存储，使其他用户无法访问。 这几种隔离实现的复杂性按序号逐步递增，而其安全性则是后两种方法主要