应用程序的沙箱虚拟机（概念）

我想编写一个沙箱虚拟机来执行已编译的程序。我的目标是将该程序与操作系统的其余部分隔离并控制其执行，以便它不会对主机做出任何有害的事情。

我假设：

• 执行的程序被编译为可移植可执行格式，并且是机器代码，而不是任何类型的字节代码或 CLR，
• 执行的程序不允许与打印机、扫描仪等外围设备通信，并且不使用任何GUI，
• 执行的程序的主要任务是处理本地文件中存储的一些数据（例如计算），并将其结果放入另一个本地文件中，
• 执行的程序不应该能够直接与操作系统通信，每个请求都应该由虚拟机处理，任何可能对操作系统造成损害的请求都应该被阻止。

我对沙箱虚拟机的架构和运行的概念：

• 应用程序由多个模拟对象组成：处理器、内存、文件的 I/O 操作、
• 有一个模块读取编译文件并将可执行代码加载到虚拟内存中，
• 然后虚拟处理器从第一个字节开始处理，读取操作码、参数，如果需要的话从内存加载它们，执行命令并将结果放在适当的位置，如果需要设置虚拟标志，然后读取下一个命令，直到程序执行完毕到最后。

您觉得怎么样：这是一个好概念吗？你会改变什么来改进它？

模拟完整的机器似乎是执行本机代码的一种非常慢的方法。仅针对单个本机指令进行大量加载、查找、执行、存储等操作。

我会尝试本地执行至少一些代码块。想想下面的代码。

int sum = 0;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
    sum += i;
}

该代码可以完全安全地在虚拟机中本地执行。只需确保向虚拟机代码注入返回调用即可。

但我会尝试更进一步，本地执行除库/操作系统调用之外的所有代码。在加载沙盒应用程序之前，扫描文件并将所有“危险”调用替换为对虚拟机中处理程序的调用。
代码

printf("Hello World\n");

将被替换为对您的图书馆的调用

myVM_printf("Hello World\n");

然后，您可以以本机速度执行整个程序，并且仍然能够处理虚拟机中的所有危险代码。