Реализация защищенного обмена информацией в исполняющей системе

Реализация защищенного обмена информацией в исполняющей системе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0001] Правильное конфигурирование защищенного обмена информацией представляет сложность во многих ситуациях. Например, протоколы защищенного обмена информацией, такие как протокол безопасных соединений (SSL) и протоколы безопасности на транспортном уровне (TLS), могут конфигурироваться в операционной системе. Конфигурирование протоколов в операционной системе может потребовать конфигурирования сертификата от центра сертификации и/или пар ключей, на которых строится защищенный обмен информацией. Трудность может представлять не только такое конфигурирование операционной системы, но и то, что каждая реализация протокола, операционная система и/или приложение могут предъявлять различные требования к конфигурации для оценки степени защищенности обмена информацией, например, криптографическая функциональность. Трудно может быть не только реализовывать различные требования, предъявляемые к конфигурированию, но и в случае, если операционная система или приложение нагружены недостаточно, сертификат и/или секретный ключ могут подвергаться риску потери, если сервер будет взломан. Потеря секретного ключа приводит к потере уровня доверия в преимуществах криптографии защищенного обмена информацией, так как этот ключ может использовать взломщик.

[0002] Попытки выгрузить шифрование из конфигурирования операционной системы привели к появлению нескольких интерфейсов программирования приложений. Например, криптографический стандарт с общим ключом PKCS#11 использовался в виртуальной машине для представления криптографических базисных элементов без раскрытия самого ключа гостевой операционной системе. Тем не менее, решение для конфигурирования может оказаться трудным, так как разные программы могут иметь разные требования для использования стандарта PKCS#11. Хотя для эффективного упрощения использования защищенного обмена информацией привлекались различные способы, вследствие сложности задач, эти способы имеют неодинаковый успех.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0003] На Фигуре 1 приведен наглядный пример защищенного потока обмена сообщениями в гостевой операционной системе в соответствии с по меньшей мере одним вариантом воплощения.

[0004] На Фигуре 2 приведен наглядный пример способа, который может использоваться для обеспечения защищенного обмена информацией в виртуализованной среде в соответствии с по меньшей мере одним вариантом воплощения.

[0005] На Фигуре 3 приведен наглядный пример способа, который может использоваться для приема защищенной информации в виртуализованной среде в соответствии с по меньшей мере одним вариантом воплощения.

[0006] На Фигуре 4 приведен наглядный пример способа, который может использоваться для отправки защищенной информации в виртуализованной среде в соответствии с по меньшей мере одним вариантом воплощения.

[0007] На Фигуре 5 приведен наглядный пример способа, который может использоваться для подготовки виртуальной машины для защищенного обмена информацией в соответствии с по меньшей мере одним вариантом воплощения.

[0008] На Фигуре 6 приведен наглядный пример веб-страницы, которая может использоваться для конфигурирования защищенного обмена информацией в соответствии с по меньшей мере одним вариантом воплощения.

[0009] На Фигуре 7 приведен наглядный пример передачи и использования регистрационных данных, предоставленных исполняющей системой поставщика услуг в соответствии с по меньшей мере одним вариантом воплощения.

[0010] На Фигуре 8 приведен пример среды, в которой могут быть реализованы различные варианты воплощения.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0011] В приведенном описании будут рассмотрены различные варианты воплощения. В пояснительных целях излагаются конкретные конфигурации и подробности, что необходимо для обеспечения глубокого понимания вариантов воплощения. Однако для специалистов в данной области техники также будет очевидно, что данные варианты воплощения могут иметь место без конкретных деталей. Кроме того, общеизвестные функции могут быть опущены или упрощены, чтобы не мешать рассмотрению описываемого варианта воплощения.

[0012] Описываемые и предлагаемые здесь способы включают в себя системы и способы реализации защищенного обмена информацией в исполняющей системе от имени гостевой операционной системы. Например, исполняющая система в виртуализованной среде, такая как гипервизор, может согласовывать, шифровать и дешифровать сообщения от имени гостевой операционной системы в одной или более гостевых операционных системах на компьютере. Сверх обычных режимов работы по управлению одной или более гостевыми операционными системами, гипервизор может также обрабатывать сообщения между целевой вычислительной системой и гостевой операционной системой. Гипервизор может использовать регистрационные данные (мандаты), определяющие гостевую операционную систему для создания и поддержки защищенных каналов обмена информацией с целевой вычислительной системой. Хотя защищенные каналы обмена информацией являются открытыми, гипервизор может хранить соответствующие ключи, секретные данные и прочую информацию о состоянии для каждой сессии защищенного обмена информацией. При помощи проверки направления маршрута каждой порции входящей или исходящей информации гипервизор может определить, какой режим может быть использован для обработки информации, например, шифрование или дешифрование информации. Обработка сообщений при помощи гипервизора может сделать защищенный обмен информацией прозрачным для гостевой операционной системы. Например, гостевая операционная система может отправлять дешифрованные сообщения при помощи виртуального драйвера, которые перехватываются гипервизором и шифруются перед отправкой с компьютера. Посредством обеспечения безопасного обмена информацией гипервизор может защитить секретную информацию гостевой операционной системы от взлома этой гостевой операционной системы, а также снизить нагрузку на конфигурирование гостевой операционной системы. Безопасный обмен информацией также может обеспечить преимущество защиты достоверности, подлинности и/или секретности сообщения.

[0013] На Фигуре 1 приведен пример среды 100, в которой реализация защищенного обмена информацией в исполняющей системе может выполняться в соответствии с по меньшей мере одним вариантом воплощения. Гипервизор 102 на физической машине 104 может обслуживать гостевые операционные системы 106. Гостевые операционные системы 106 могут отправлять и принимать сообщения от других вычислительных устройств, включая переносные компьютеры 108, настольные компьютеры 110 и мобильные устройства 112, включая мобильные телефоны. Например, на Фигурах 2-4 приведены наглядные примеры способов, которые можно использовать при отправке и/или приеме защищенных сообщений. Гипервизор 102 может согласовывать защищенные соединения с вычислительными устройствами 108, 110, 112 и сохранять информацию о состоянии 114, которая связана с каждым защищенным соединением. Незашифрованные сообщения 120 (или сообщения, которые были зашифрованы более высокоуровневым приложением, работающим в гостевой операционной системе 106) могут отправляться гостевой операционной системой 106 и перехватываться гипервизором 102. Гипервизор 102 может использовать информацию о состоянии 114, связанную с гостевой операционной системой 106 и целевым вычислительным устройством для подготовки защищенных сообщений 122 из незашифрованных сообщений 120. Защищенные сообщения 122 могут затем отправляться на свои целевые вычислительные устройства 108, 110, 112.

[0014] Гипервизор может также обрабатывать входящие защищенные сообщения. Гипервизор может проверять входящие защищенные сообщения 122 с целью определения целевой гостевой операционной системы и вычислительного устройства-источника 108, 110, 112. Используя определенное целевое устройство и устройство-источник, гипервизор 102 может затем использовать соответствующую информацию о состоянии 114 для подготовки незашифрованного сообщения 120 и/или проверки достоверности защищенного сообщения 122. Незашифрованное сообщение 120 может затем отправляться на гостевую операционную систему 106.

[0015] Хотя гипервизор 102 рассматривался как пример исполняющей системы для гостевой операционной системы, возможны также другие конфигурации, включая другое оборудование и/или программное обеспечение. Гипервизор можно рассматривать как исполняющую систему виртуализации, включая Dom0 в системе Xen®, родительский раздел в системе Hyper-V и службах, предоставляемых системой виртуализации гостевой операционной системе. В одном варианте воплощения может использоваться защищенный компонент, например, криптографический процессор или аппаратный модуль безопасности (hardware security module (HSM). В зависимости от того, поддерживает ли аппаратный модуль безопасности HSM несколько гостевых операционных систем 106, гипервизор может облегчить обмен информацией с модулем HSM и гостевой операционной системой. Например, гипервизор 102 может направить защищенные сообщения с адресатом гостевой операционной системы на модуль HSM. Незашифрованные сообщения, полученные с модуля HSM, могут быть затем приняты гипервизором 102 и направлены на гостевую операционную систему 106. В другом варианте воплощения исполняющая система может представлять собой виртуализованный драйвер. Виртуализованный драйвер может обеспечивать преимущества защищенного соединения, например, достоверность, подлинность и секретность сообщения, посредством использования хеш-кодов аутентификации сообщений (Hash-based Message Authentication Codes (HMAC)) и шифрования. Например, использование виртуализованного драйвера гостевой операционной системой может указывать на использование защищенного соединения. Драйвер может быть подписан кодом HMAC и шифровать исходящие сообщения. Код HMAC может подтверждать достоверность и полномочия сообщения, потому что подписывать сообщение может только держатель секретного ключа, подпись также проверяет достоверность сообщения при помощи хеш-функции. Будучи зашифрованным, сообщение также может обоснованно предполагать секретность. В другом варианте воплощения исполняющая система или системы могут обеспечивать защищенный обмен информацией для гостевых систем, т.е. компьютерной системы, на которой операционная система работает непосредственно на аппаратной части компьютерной системы. Например, исполняющая система может представлять собой вычислительный ресурс, который принимает сообщения от имени гостевых систем, которые могут быть другими вычислительными ресурсами. Вычислительная система может получать незашифрованные сообщения от гостевой системы и обрабатывать их с целью отправки по протоколу безопасности. Полученные сообщения могут обрабатываться и отправляться в незашифрованном виде на целевую гостевую систему. Одним из преимуществ может быть то, что данные гостевые системы могут иметь защиту от доступа к регистрационным данным. Например, гостевая система может не иметь возможности получать непосредственный доступ к регистрационным данным, пока пользователь не разрешит это в настройках. В некоторых вариантах воплощения только поставщик услуг имеет доступ к регистрационным данным; гостевая система не имеет.

[0016] Так как незашифрованные сообщения не выходят за границу доверия, сообщения все равно могут рассматриваться как защищенные по меньшей мере в некоторых ситуациях. Граница доверия может определяться системой, в которой все подсистемы являются доверенными. Так как незашифрованные сообщения готовятся в пределах границы на физической машине или на доверенном соединении с модулем HSM, незашифрованные сообщения могут не выходить за границу доверия вычислительных устройств, включая сетевые устройства. Если гостевая операционная система рассматривается как менее защищенная, чем исполняющая система, как это может быть с приложениями или системами, постоянно находящимся в разработке, секреты могут фактически восприниматься как более защищенные в исполняющей системе. Например, приложение может иметь уязвимость, которую использует взломщик, и которая позволяет ему проникнуть в гостевую операционную систему. Однако вследствие того, что персональные данные сохраняются при помощи гипервизора, взломщик не может получить доступ к этим персональные данным, например секретным ключам, потому что гостевая операционная система не имеет доступа к персональным данным. В некоторых вариантах воплощения пользователь может иметь доступ только к гостевой операционной системе, так как гипервизор и прочие вычислительные ресурсы могут управляться организацией. Если организация имеет больше опыта в усилении защиты систем, чем пользователь, то пользователь может предпочесть, чтобы организация управляла персональными данными и защищенными соединениями.

[0017] Перенеся ответственность за защищенный обмен информацией с гостевой операционной системы на исполняющую систему, можно получить некоторые преимущества, например, гипервизор. Например, защищенный обмен информацией может больше не зависеть от операционной системы. Так как защищенный обмен информацией реализован в гипервизоре, гостевые операционные системы разных версий и видов могут пользоваться преимуществами защищенного обмена. Версии протоколов защищенного обмена информацией могут обновляться в гипервизоре с меньшим потенциальным влиянием на гостевую операционную систему. Гостевые операционные системы могут обновляться с внесением незначительной сложности конфигурирования защищенного обмена информацией или конфликтов. При реализации в исполняющей системе может стать более практичной автоматизация. Конфигурирование гипервизора может быть аналогичным в компьютерах, если не таким же самым, несмотря на различия гостевых операционных систем, процесс автоматизации должен нацеливаться только на гипервизор. Может потребоваться автоматическое конфигурирование защищенного обмена информацией, например, SSL и/или TLS, так как администратору сервера не нужно будет знать, как конфигурировать сервер вручную. Прикладной программный интерфейс (API) автоматизации включения SSL/TLS и/или повторные сертификаты и прочие секреты можно также задействовать при помощи автоматизации. При помощи автоматизации защищенный обмен информацией может стать прозрачнее для разработчика, и имеет минимальную конфигурацию, так как сообщения, отправленные в незашифрованном виде, защищаются исполняющей системой, а не гостевой операционной системой. Например, разработчику нужно только направить приложение на обмен, используя канал обмена информацией, такой как драйвер, адаптер, IP-адрес или порт, видимый гостевой операционной системой, для запроса защищенного обмена информацией. Исполняющая система, например, гипервизор, может получать сообщения по каналу и реализовывать защищенный обмен с устройством-адресатом, указанным приложением в гостевой операционной системе. Другие преимущества по переносу функций защищенного обмена информацией на уровень поддержки включают в себя, но не ограничиваются ими, возможность обновления протоколов без специального переконфигурирования приложения или его изменения (быстрая переналаживаемость в части криптографии) и возможность увеличивать ускорение криптографического оборудования стандартным образом без операционной системы или специальной поддержки приложений.

[0018] В одном варианте воплощения гипервизор на компьютере - хосте, как видно на Фигуре 1, может защищать обмен информацией от имени гостевой операционной системы при помощи способа защиты обмена 200. Некоторые или все способы 200 (или любые другие способы, описанные здесь, или их варианты и/или комбинации) могут выполняться под управлением одной или более компьютерных систем, сконфигурированных при помощи исполнительных инструкций, и могут реализовываться в виде кода (например, исполнительные инструкции, одна или более компьютерных программ или одно или более приложений), исполняемых коллективно на одном или более процессорах на оборудовании или его комбинациях. Данный код может сохраняться на читаемых компьютером носителях информации, например, в виде компьютерной программы, содержащей набор инструкций, исполняемых одним или более процессорами. Читаемый компьютером носитель информации может быть промежуточным.

[0019] Гипервизор может принять входящее сообщение 201. Если сообщение требует 202 дальнейшей обработки по его защите, то гипервизор может принять 203 запрос как запрос на защищенный обмен информацией с гостевой операционной системой и внешней компьютерной системой. В противном случае гипервизор может направить 222 сообщение в необработанном виде. Гипервизор может согласовать 204 протокол безопасности от имени гостевой операционной системы, используя регистрационные данные гостевой операционной системы, например, информацию об IP адресе, ключах и/или сертификатах. Информация, относящаяся к протоколу и его состоянию, например, замененные ключи, секреты или другая информация о состоянии, может сохраняться 206 и соотноситься с гостевой операционной системой. Затем сообщения можно принимать 208 от внешней вычислительной системы и/или гостевой операционной системы при помощи гипервизора. Если сообщения являются входящими 210, гипервизор может определить 212 гостевую операционную систему-адресат и внешнюю компьютерную систему-источник. Используя адресат и источник, гипервизор может найти информацию о состоянии и регистрационные данные гостевой операционной системы для дешифрования 214 и проверки входящего сообщения. При помощи проверки можно определить достоверность и подлинность сообщения. Затем можно отправлять 216 незашифрованное сообщение на гостевую операционную систему. Если обмен информацией завершен 218, то гипервизор может закончить обмен информацией 220, закрыв канал обмена на внешнюю компьютерную систему и удалив соответствующую информацию о состоянии. Если обмен информацией не завершен 218, система может ожидать дополнительных сообщений 208.

[0020] Если незашифрованные исходящие сообщения принимаются от гостевой операционной системы 210, то гипервизор может использовать гостевую операционную систему-источник с соответствующим адресатом сообщения для извлечения 224 информации о состоянии. Используя информацию о состоянии, гипервизор может шифровать 226 и/или подписывать кодом HMAC незашифрованное исходящее сообщение. Шифрованное исходящее сообщение может затем быть отправлено адресату 228. Если обмен информацией завершен 218, то гипервизор может закончить сессию 220. В противном случае, гипервизор может ожидать следующее сообщение 208.

[0021] Способом 200 можно получить несколько преимуществ, показанных на Фигуре 2. Новые входящие защищенные сообщения могут быть прозрачными для гостевой операционной системы. При новых входящих сообщениях гипервизор может выполнить согласование с источником запроса, не обращаясь к гостевой операционной системе-адресату. После того как гипервизор завершил согласование, защищенные сообщения могут передаваться между источником и гостевой операционной системой. При помощи одного гипервизора, имеющего доступ к регистрационным данным каждой гостевой операционной системы, могут также обслуживаться несколько гостевых операционных систем. Каждая гостевая операционная система может иметь свои собственные регистрационные данные, например, сертификат, IP-адрес, ключи и прочую индивидуальную информацию. Эти регистрационные данные могут принадлежать физическому компьютеру, управляемому гипервизором. Так как гипервизор работает как шлюз между гостевыми операционными системами и внешним миром, он может иметь возможность выполнять взаимодействие от имени каждой гостевой операционной системы без конфигурирования или осведомленности каждой внешней системой, участвующей во взаимодействии. Например, входящее сообщение может прийти по интерфейсу аппаратной части. Гипервизор может принимать сообщение от интерфейса аппаратной части и определять, является ли это сообщение защищенным. Используя регистрационные данные гостевой операционной системы, гипервизор может начать выполнять роль гостевой операционной системы по созданию и поддержке защищенного соединения. Так как гипервизор всегда может быть частью маршрута гостевой операционной системы, вычислительное устройство, использующее данное защищенное соединение, может не иметь возможности различить, что гипервизор выполняет взаимодействие и защищает сообщения от имени гостевой операционной системы.

[0022] Конфигурирование гипервизора может включать в себя выбор опций для исходящих и входящих защищенных соединений. В одном варианте воплощения администратор может сделать выбор из нескольких опций для определения, какие из сообщений необходимо защитить, например: защита всех соединений, определяющих защищенные и незащищенные порты, автоматическая регистрация тех сообщений, которые необходимо обрабатывать как защищенные, определение защищенных и незащищенных IP адресов и определение защищенных и незащищенных сопрягающих устройств. Например, сетевой трафик портов 22 и 80 может обрабатываться как незащищенный, но трафик по порту 443 может быть защищен. В другом варианте воплощения гостевая операционная система может иметь два IP адреса. Один из IP-адресов может использоваться для приема незащищенных сообщений, а второй адрес может давать команду гипервизору генерировать и поддерживать защищенное соединение. Гипервизор может определять, подлежит ли сообщение защите при помощи явной или неявной информации. В одном варианте воплощения входящий сетевой трафик может задаваться неявно, например, посредством проверки. Например, если входящий трафик является защищенным по протоколу, например, SSL/TLS, то гипервизор может использовать установленный протокол безопасности. В другом варианте воплощения входящий сетевой трафик может задаваться явно, например, как трафик по указанным портам или IP адресам.

[0023] На Фигуре 3 приведен пример способа, который может выполняться на компьютерной системе, такой как физическая машина 104 на Фигуре 1. В одном варианте воплощения гипервизор на хост-машине может обрабатывать защищенные сообщения, полученные при помощи способа приема 300. Гипервизор может принять 302 входящее сообщение. Если сообщение не является защищенным сообщением 304, а сообщение 306 является защищенным управляющим сообщением, может последовать процесс контроля защищенного сообщения. Примеры управляющих сообщений могут включать в себя обмен сигналами для установления связи или повторное взаимодействие. Процесс управления гипервизора может определять 308 гостевую операционную систему-адресат для того, чтобы использовать регистрационные данные гостевой операционной системы при взаимодействии. Отправитель может быть определен 310 для соответствия с информацией о состоянии. Используя определенную информацию, гипервизор может согласовать 312 любые изменения или подготовку защищенного соединения с отправителем от имени гостевой операционной системы. Новая и измененная информация о состоянии может сохраняться и ассоциироваться 314 с гостевой операционной системой и отправителем. В другом примере, гипервизор может перехватывать запросы на повторное установление защищенного соединения. С использованием сохраненной информации о состоянии, например, информации о сессии, обмен информацией может быть продолжен.

[0024] Если сообщение является 304 защищенным, гипервизор может начать процесс приема сообщения при помощи определения 316 гостевой операционной системы - адресата и определения 318 информации об отправителе. Используя информацию о назначении и информацию об отправителе, гипервизор может найти соответствующую информацию о состоянии. Используя информацию о состоянии, гипервизор может дешифровать 320 и/или проверить сообщение. Дешифрованное сообщение затем может быть отправлено 322 на гостевую операционную систему. Если дешифрирование 322 и/или проверка заканчиваются неудачей, гипервизор может отреагировать на это, например, запросить другое сообщение, зарегистрировать отрицательный результат, оборвать и /или восстановить соединение.

[0025] Если сообщение определяется 304 как незащищенное и определяется 306 как незащищенное управляющее сообщение, оно может обрабатываться 324 как незащищенное сообщение. В зависимости от пользовательских настроек, незащищенные сообщения могут разрешаться или не разрешаться. В некоторых вариантах воплощения все незащищенные сообщения могут отклоняться. В других вариантах воплощения незащищенные сообщения могут передаваться в процесс обработки незащищенных сообщений. Например, гипервизор может определить, что все сообщения на заданных портах гостевой операционной системы могут быть защищены, в то время как другие заданные порты могут принимать незащищенные сообщения. В одном варианте воплощения правила могут также задаваться межсетевым экраном, так что маршруты незащищенных сообщений блокируются снаружи доверенной сети, в то время как защищенные сообщения могут проходить через экран.

[0026] На Фигуре 4 приведен пример способа, который может выполняться компьютерной системой типа физической машины 104 на Фигуре 1. Как показано на фигуре, гипервизор на хост-машине может использовать защищенный процесс отправки, например, способ отправки 400 при получении сообщения от гостевой операционной системы. Гипервизор может принимать 402 исходящее сообщение от гостевой операционной системы. Если сообщение не является 406 частью текущего защищенного сообщения, но нуждается в 408 защищенном соединении, защищенное соединение может быть предоставлено. Например, может потребоваться установить или повторно согласовать защищенное соединение. Используя регистрационные данные гостевой операционной системы, защищенное соединение может быть согласовано 410 от имени гостевой операционной системы посредством гипервизора. Состояние соединения может сохраняться 412 как ассоциированное с гостевой операционной системой и получателем защищенного соединения. Имея либо подготовленное защищенное соединение после операции 412, либо текущее соединение 406, информация о состоянии может использоваться для шифрования полученного сообщения 414. Шифрованное сообщение может затем отправляться 416 получателю. В некоторых вариантах воплощения могут разрешаться незащищенные сообщения, которые и не имеют текущего защищенного соединения 406 и не требуют защищенного соединения 408. Таким образом, незащищенные сообщения могут обрабатываться 418 в соответствии с пользовательскими настройками. В одном варианте воплощения все сообщения должны быть защищенными. Незащищенные сообщения могут быть пропущены и/или могут вызывать ошибку.

[0027] Гипервизор может определить необходимость в защите отправляемого сообщения. Гипервизор может явно или неявно определять необходимость в защите обмена информацией. Например, если соединение в настоящий момент открыто на компьютер-адресат, то может подразумеваться, что обмен информацией с адресатом должен быть защищен. В другом примере, гипервизор может проверять каждое входящее сообщение на предмет возможной защиты или необходимости защиты. В некоторых вариантах воплощения подразумевается, что все исходящие сообщения должны быть защищенными. В другом варианте воплощения гостевая операционная система может затребовать открытие нового канала защищенного обмена информацией через вызов API. В противном случае, обмен информацией может происходить по обычному каналу связи. В других вариантах воплощения гостевая операционная система может явно выбирать защищенный обмен информацией, используя каналы связи, такие как драйвер, виртуальное устройство сопряжения, IP адрес или порт.

[0028] Исполняющая система, например, гипервизор, может, таким образом, защитить обмен информацией между несколькими вычислительными устройствами и гостевыми операционными системами на хост-машине. Могут приниматься начальные входящие и начальные исходящие запросы на защищенное соединение. Используя регистрационные данные, назначенные гостевой операционной системе, исполняющая система может действовать от имени гостевых операционных систем, создавая и поддерживая защищенные соединения. Исполняющая система может использовать каналы связи для определения того, какие сообщения необходимо защитить или пропустить через каждую из гостевых операционных систем. В одном варианте воплощения исполняющая система может изменить заголовок сообщения, например заголовок HTTP, чтобы показать, что сообщение было получено по защищенному соединению.

[0029] Гипервизор может находиться в хост-системе в плоскости данных, которая может управляться областью управления. Запросы на изменение могут приниматься областью управления и выполняться на вычислительных ресурсах в плоскости данных. Например, как видно на Фигуре 5, пользователь может запросить область управления включить защищенный обмен информацией на вычислительном ресурсе. Область управления может получить 502 запрос от пользователя. В ответ, область управления может создать ключи и запрос 504, чтобы для вычислительного ресурса был выдан сертификат. Информация, содержащаяся в сертификате, может передаваться в исполняющую систему вычислительного ресурса, например, гипервизор, для установки, хранения 506 и использования в случае необходимости. Используя пользовательские настройки, можно включать 508 защищенный обмен информацией.

[0030] Заданную пользователем конфигурацию можно получить через несколько каналов, включая вызовы API, приложения и веб-сайты. Пример веб-сайта 600 для конфигурирования защищенного обмена информацией в исполняющей системе показан на Фигуре 6. На веб-сайт 600 можно зайти при помощи браузера 602. На веб-сайте может содержаться информация о текущей конфигурации, например, имя сервера 604, текущая информация о сертификате 606 и информация о конфигурации текущего протокола защиты 608. Предложение 610 о добавке защищенного обмена информацией в обмен на значение может предлагаться пользователю как услуга. Пользователь может выбрать из нескольких вариантов 612, как конфигурировать услугу защищенного обмена информацией. В показанном варианте воплощения пользователь может выбрать из нескольких вариантов, какие сообщения необходимо защищать. Эти варианты включают в себя использование защищенного обмена информацией всегда, использование только конкретных портов для защищенного обмена, автоматической регистрации защищенного обмена информацией, использование конкретных IP-адресов для защищенных сообщений, или виртуального согласующего устройства Ethernet. При желании пользователь может также затребовать индикацию того, что обмен информацией был защищен при помощи изменения сообщения, например заголовок HTTP. Пользователь может затем нажать на кнопку 616, чтобы включить защищенный обмен информацией на выбранной гостевой операционной системе. В приведенном варианте воплощения защищенный обмен информацией находится в процессе настройки. Индикатор прогресса 618 может отображать прогресс автоматической настройки, позволяя гипервизору выполнять защищенный обмен информацией от имени выбранной гостевой операционной системы.

[0031] После того как пользователь нажмет кнопку 616 для включения защищенного обмена информацией, область управления может начинать процесс настройки защищенного обмена информацией для выбранной гостевой операционной системы. Например, область управления может получить запрос на настройку защищенных сообщений для гостевой операционной системы. Область управления может создать общую/индивидуальную ключевую пару от имени гостевой операционной системы. Используя идентификационную информацию о гостевой операционной системе и общедоступном ключе, область управления запрашивает выпуск цифрового сертификата на гостевую операционную систему. Область управления может затем передать информацию о настройке защищенного обмена информацией, например, цифровой сертификат, ключи или другую информацию о защите на гипервизор через доверенную сеть. Гипервизор может сохранять информацию о настройках защиты для использования при подготовке защищенных соединений от имени гостевой операционной системы. По завершении, гипервизор может уведомить область управления о том, что настройка завершена. Область управления затем может уведомить пользователя о том, что настройка завершена и можно включать защищенный обмен информацией. В некоторых вариантах воплощения этот процесс может выполняться без дальнейшего вмешательства пользователя, начиная с нажатия кнопки 616. В других вариантах воплощения пользователь может вмешиваться, например, в случае импортирования информации о цифровом сертификате и/или паре ключей, вместо того, чтобы она генерировалась для пользователя.

[0032] Поставщик услуг 712 может включить защищенный обмен информацией посредством того, что исполняющая система будет перехватывать и защищать сообщения в направлении к гостевой системе 706, 728 и от нее. Пример гостевой системы может включать в себя систему физического компьютера с операционной системой, которая работает непосредственно на оборудовании данной системы физического компьютера, и пример генерации регистрационных данных поставщиком услуг, и использование 700 можно наблюдать на Фигуре 7. Заказчик, при помощи вычислительного ресурса 702 может запросить выполнение включения защищенных сообщений на гостевой системе 706, поддерживаемых заказчиком. Сервер 704 в уровне управления может принимать запрос на включение защищенных сообщений и создавать запрос на генерацию регистрационных данных 710 для гостевой системы 706. Область управления может управлять вычислительными ресурсами в плоскости данных, например, гостевой системе 706. Генератор регистрационных данных 708 может генерировать и настраивать регистрационные данные 710. Эта генерация регистрационных данных может включать в себя связь с органом сертификации для получения действительного цифрового сертификата. При получении регистрационных данных 710 сервер 704 может отправить эти данные в исполняющую систему, отвечающую за защищенный обмен информацией гостевой системы 706. В одном варианте воплощения исполняющая система может представлять собой сетевое устройство, например, компонент защиты 718, подключенный к сети. В варианте воплощения, приведенном на Фигуре 7, компонент защиты 718, подключенный к сети, находится в коммутаторе 716, хотя компонент защиты 718, подключенный к сети, может стоять отдельно в других вариантах воплощения. Компонент защиты 718, подключенный к сети, может получать регистрационные данные 710 и конфигурацию для защиты сообщений, приходящих и генерируемых гостевой системой 706. Например, входящие защищенные сообщения 720 могут приниматься шлюзом 721 к поставщику услуг 712, и направляться через внутреннюю сеть 714 на коммутатор 716, обеспечивая службу защиты сообщений гостевой системе 706. Компонент защиты 718, подключенный к сети, может дешифровать и/или проверять входящие защищенные сообщения 720, что приводит к появлению незашифрованных сообщений 722. Незашифрованные сообщения 722 затем могут быть направлены в гостевую систему-адресат 706. Исходящие сообщения от гостевой системы 706 могут перехватываться компонентом защиты 718, подключенным к сети. Исходящие сообщения могут защищаться, включая шифрование, и отправляться через внутреннюю сеть 714, на шлюз 721 и далее через интернет 724 для передачи на систему-адресат.

[0033] В другом варианте воплощения, приведенном на Фигуре 7, компонент защиты 730 может находиться внутри компьютера-хоста 728, который может представлять собой расширенную сетевую карту (network interface card (NIC)) или сопроцессор защиты. Компонент защиты 730 может перехватывать входящие сообщения на хост-компьютер 728 и дешифровывать входящие защищенные сообщения 720. Дешифрованные незашифрованные сообщения 722 могут отправляться на гостевую систему в компьютере-хосте 728 в виртуализованном или невиртуализованном виде. Исходящие незашифрованные сообщения могут также перехватываться и защищаться, включая шифрование, в целях о