硬件/软件协同监控
软件工程
2019-05-13 v1 密码学与安全
摘要
硬件/软件（HW/SW）接口（大多实现为设备与设备驱动程序）在各种计算机系统中无处不在。如今 HW/SW 接口在发布前通常经过密集测试与验证，但在与计算机系统一同部署给终端用户时仍不可靠且不安全。逃逸的逻辑错误、硬件瞬态故障以及恶意利用在 HW/SW 交互中十分普遍，使整个系统易受攻击且不稳定。我们提出 HW/SW 协同监控，一种运行时协同验证方法，用于检测设备/驱动交互中的故障与恶意利用。我们的方法利用形式化设备模型（FDM）——一种从设备规范导出的事务级模型——来影子化真实设备执行。基于设备与 FDM 的协同执行，HW/SW 协同监控执行两级运行时检查：（1）设备检查核查设备行为是否符合 FDM 行为；（2）属性检查通过针对驱动/设备交互验证系统属性来检测发给设备的无效驱动命令。我们已将 HW/SW 协同监控应用于五种广泛使用的设备及其 Linux 驱动，发现了 9 个真实缺陷与漏洞，同时引入了适度的运行时开销。结果展示了 HW/SW 协同监控在提升系统可靠性与安全性方面的巨大潜力。
引用
@article{arxiv.1905.03915,
title = {Hardware/Software Co-monitoring},
author = {Li Lei and Kai Cong and Zhenkun Yang and Bo Chen and Fei Xie},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.03915},
year = {2019}
}