从理想到实践：基于eADR的安全非易失性内存系统中的数据加密
密码学与安全
2023-07-06 v1
摘要
英特尔提出的扩展异步DRAM刷新(eADR)将持久域从非易失性内存(NVM)扩展到CPU缓存，并提供持久性保证。由于允许惰性持久化并减少指令数量，基于eADR的NVM系统显著提升了性能。然而，现有设计未能提供高效的加密方案以确保基于eADR的NVM系统中的数据机密性。由于eADR中缓存的瞬时持久特性，以低成本同时保证数据持久性与机密性颇具挑战。一旦系统崩溃，eADR会将缓存中未加密的数据刷入NVM，因无加密而产生安全问题。为弥合持久性与机密性之间的鸿沟，我们提出高性价比的BBE与Sepencr加密方案，高效适配从理想到实践的不同eADR执行模型。在理想eADR执行模型下，BBE借助eADR的电池在崩溃时支持加密模块；在实际eADR执行模型下，Sepencr在系统启动时生成一次性填充(OTP)以加密缓存数据以防系统崩溃。评估结果表明，与基于eADR系统中直观的缓存内加密方案相比，我们的设计在高效确保数据机密性的同时显著降低了性能开销。
引用
@article{arxiv.2307.02050,
title = {From Ideal to Practice: Data Encryption in eADR-based Secure Non-Volatile Memory Systems},
author = {Jianming Huang and Yu Hua},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.02050},
year = {2023}
}
备注
This paper is an extended version of our published paper in IEEE Computer Architecture Letters (DOI: 10.1109/LCA.2022.3225949)