Intel MPX解析：Intel MPX与基于软件边界检查方法的实证研究
密码学与安全
2017-06-19 v2
摘要
内存安全违规是C/C++等不安全语言编写的系统软件中可靠性和安全漏洞的普遍原因。遗憾的是，所有现有的基于软件的解决方案都存在较高的性能开销，阻碍了它们在生产运行中的广泛采用。为解决此问题，Intel最近发布了一个新的ISA扩展——内存保护扩展(Intel MPX)，一种硬件辅助的全栈解决方案，用于防范内存安全违规。在这项工作中，我们对Intel MPX架构进行了详尽研究，以理解其优势与缺陷。我们的研究沿三个维度展开：(a)性能开销，(b)安全保证，以及(c)可用性问题。为使结果具有参照性，我们将Intel MPX与三种著名的基于软件的方法进行比较：(1) trip-wire——AddressSanitizer，(2) object-based——SAFECode，以及(3) pointer-based——SoftBound。我们的主要结论是，Intel MPX是一项有前景但尚不实用以供广泛采用的技术。Intel MPX的性能开销仍然很高（平均约50%），且支撑基础设施存在可能导致编译或运行时错误的缺陷。此外，我们展示了Intel MPX的设计局限性：它无法检测时间错误，在多线程代码中可能出现误报和漏报，并且其对内存布局的限制要求对某些程序做大量代码修改。
引用
@article{arxiv.1702.00719,
title = {Intel MPX Explained: An Empirical Study of Intel MPX and Software-based Bounds Checking Approaches},
author = {Oleksii Oleksenko and Dmitrii Kuvaiskii and Pramod Bhatotia and Pascal Felber and Christof Fetzer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.00719},
year = {2017}
}