TC: Medium: Making OS Kernels Crash-Proof by Design and Certification

TC:中:通过设计和认证使操作系统内核防崩溃

基本信息

  • 批准号:
    1065451
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 111.63万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2011
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2011-08-01 至 2016-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Operating System (OS) kernels form the bedrock of all system software---they can have the greatest impact on the resilience, security, and extensibility of today's computing hosts. A single kernel bug can easily wreck the entire system's integrity and protection. The PIs are applying new advances in certified software to the design and development of novel kernel structures that generalize and unify traditional OS abstractions in microkernels, recursive virtual machines, and hypervisors. By replacing the traditional "red line" (between the kernel and user code) with customized safety policies, the PIs show how to support different isolation and kernel extension mechanisms (e.g., type-safe languages, software-fault isolation, or address space protection) in a single framework. The PIs are also building a new framework for certified kernel programming and a set of domain-specific variants of C-like languages. They are applying them to certify different components at different abstraction layers (ranging from scheduler, virtual memory manager, file system, to information flow control), and then linking everything together to build end-to-end certified OS kernels. Certified kernels built under this project will offer safe and application-specific extensibility, provable security properties with information flow control, and accountability and recovery from hardware or application failures. They will help improve the reliability and security of many key components in the world's critical infrastructure, and advance human knowledge on what is possible in building trustworthy systems on top of a reliable core.
操作系统 (OS) 内核构成了所有系统软件的基石——它们对当今计算主机的弹性、安全性和可扩展性具有最大的影响。 单个内核错误很容易破坏整个系统的完整性和保护。 PI 正在将认证软件的新进展应用于新型内核结构的设计和开发,这些内核结构概括并统一了微内核、递归虚拟机和虚拟机管理程序中的传统操作系统抽象。 通过用定制的安全策略替换传统的“红线”(内核和用户代码之间),PI 展示了如何支持不同的隔离和内核扩展机制(例如类型安全语言、软件故障隔离或地址空间保护) )在一个单一的框架中。 PI 还在构建一个用于认证内核编程的新框架和一组类 C 语言的特定领域变体。他们应用它们来认证不同抽象层的不同组件(从调度程序、虚拟内存管理器、文件系统到信息流控制),然后将所有内容链接在一起以构建端到端认证的操作系统内核。在该项目下构建的经过认证的内核将提供安全和特定于应用程序的可扩展性、具有信息流控制的可证明的安全属性,以及硬件或应用程序故障的责任和恢复。它们将有助于提高世界关键基础设施中许多关键组件的可靠性和安全性,并增进人类对在可靠核心之上构建可信赖系统的可能性的了解。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Building Certified Concurrent OS Kernels
  • DOI:
    10.1145/3356903
  • 发表时间:
    2019-10-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    22.7
  • 作者:
    Gu, Ronghui;Shao, Zhong;Costanzo, David
  • 通讯作者:
    Costanzo, David
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Zhong Shao其他文献

Clean-Slate Development of Certified OS Kernels
Proceedings of the 36th ACM SIGPLAN-SIGACT Symposium on Principles of Programming Languages, POPL 2009, Savannah, GA, USA, January 21-23, 2009
第 36 届 ACM SIGPLAN-SIGACT 编程语言原理研讨会论文集,POPL 2009,美国佐治亚州萨凡纳,2009 年 1 月 21-23 日
Compiling standard ML for efficient execution on modern machines
  • DOI:
  • 发表时间:
    1994-12
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Zhong Shao
  • 通讯作者:
    Zhong Shao
TIL: a type-directed, optimizing compiler for ML
TIL:用于 ML 的类型导向优化编译器
  • DOI:
    10.1145/989393.989449
  • 发表时间:
    2004
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Zhong Shao
  • 通讯作者:
    Zhong Shao
Reasoning about Optimistic Concurrency Using a Program Logic for History
使用历史程序逻辑推理乐观并发

Zhong Shao的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Zhong Shao', 18)}}的其他基金

SHF: Small: Compositional Certified Concurrent Abstraction Layers
SHF:小型:组合认证的并发抽象层
  • 批准号:
    2313433
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 111.63万
  • 项目类别:
    Standard Grant
PPoSS: Planning: High-Performance Certified Trust for Global-Scale Applications
PPoSS:规划:全球规模应用程序的高性能认证信任
  • 批准号:
    2118851
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 111.63万
  • 项目类别:
    Standard Grant
FMitF: Track I: ADVERT: Compositional Atomic Specifications for Distributed System Verification
FMITF:轨道 I:ADVERT:分布式系统验证的组合原子规范
  • 批准号:
    2019285
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 111.63万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SHF: Medium: DeepSEA: A Language for Programming and Synthesizing Certified Software
SHF:媒介:DeepSEA:一种用于编程和综合认证软件的语言
  • 批准号:
    1763399
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 111.63万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
SaTC: CORE: Small: Formal End-to-End Verification of Information-Flow Security for Complex Systems
SaTC:核心:小型:复杂系统信息流安全的正式端到端验证
  • 批准号:
    1715154
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 111.63万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NeTS: Small: A Virtualized Network Resource Pool for Software-Defined Network Management
NeTS:小型:用于软件定义网络管理的虚拟化网络资源池
  • 批准号:
    1712674
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 111.63万
  • 项目类别:
    Standard Grant
AitF: The Fuzzy Log: A Unifying Abstraction for the Theory and Practice of Distributed Systems
AitF:模糊日志:分布式系统理论与实践的统一抽象
  • 批准号:
    1637385
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 111.63万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Expeditions in Computing: The Science of Deep Specification
合作研究:计算探索:深度规范的科学
  • 批准号:
    1521523
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 111.63万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
SHF: Small: VeriQ: Formal Quantitative Software Verification in Realistic Application Scenarios
SHF:小型:VeriQ:现实应用场景中的形式化定量软件验证
  • 批准号:
    1319671
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 111.63万
  • 项目类别:
    Standard Grant
TC:Large:Collaborative Research:Combininig Foundational and Lightweight Formal Methods to Build Certifiably Dependable Software
TC:大型:协作研究:结合基础方法和轻量级形式方法来构建可证明可靠的软件
  • 批准号:
    0910670
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 111.63万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

复合低维拓扑材料中等离激元增强光学响应的研究
  • 批准号:
    12374288
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
中等垂直风切变下非对称型热带气旋快速增强的物理机制研究
  • 批准号:
    42305004
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于挥发性分布和氧化校正的大气半/中等挥发性有机物来源解析方法构建
  • 批准号:
    42377095
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于机器学习和经典电动力学研究中等尺寸金属纳米粒子的量子表面等离激元
  • 批准号:
    22373002
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
托卡马克偏滤器中等离子体的多尺度算法与数值模拟研究
  • 批准号:
    12371432
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    43.5 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

CPS: Medium: GOALI: Enabling Safe Innovation for Autonomy: Making Publish/Subscribe Really Real-Time
CPS:中:GOALI:实现自主安全创新:使发布/订阅真正实时
  • 批准号:
    2333120
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 111.63万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CPS: Medium: Making Every Drop Count: Accounting for Spatiotemporal Variability of Water Needs for Proactive Scheduling of Variable Rate Irrigation Systems
CPS:中:让每一滴水都发挥作用:考虑用水需求的时空变化,主动调度可变速率灌溉系统
  • 批准号:
    2312319
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 111.63万
  • 项目类别:
    Standard Grant
THE ROLE OF MEDIUM SPINY NEURONS IN SLEEP DEPRIVATION-INDUCED COGNITIVE RIGIDITY.
中型棘神经元在睡眠剥夺引起的认知僵化中的作用。
  • 批准号:
    10656057
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 111.63万
  • 项目类别:
Collaborative Research: RI: Medium: Informed, Fair, Efficient, and Incentive-Aware Group Decision Making
协作研究:RI:媒介:知情、公平、高效和具有激励意识的群体决策
  • 批准号:
    2313137
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 111.63万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: RI: Medium: RUI: Automated Decision Making for Open Multiagent Systems
协作研究:RI:中:RUI:开放多智能体系统的自动决策
  • 批准号:
    2312657
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 111.63万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了