IRONHIDE：一种为交互式应用高效缓解微体系结构状态攻击的安全多核处理器
密码学与安全
2020-01-28 v3 硬件体系结构
摘要
微处理器通过激进的硬件虚拟化使多个进程在系统上分时执行。这些安全关键进程与普通进程相互交互以保证应用推进。然而，硬件资源的时间共享使处理器暴露于各种微体系结构状态攻击之下。最先进的安全处理器（如 MI6）采用英特尔的 SGX enclave 执行模型。MI6 通过在每次 enclave 进入和退出时静态隔离共享内存状态并清除私有核、缓存和 TLB 资源的微体系结构状态来实现强隔离。随着安全与非安全进程间交互性的增强，清除开销对性能影响显著。本文提出 IRONHIDE，在多核环境下实现强隔离，形成空间隔离的安全与非安全核簇。对于一个由安全与非安全进程组成的交互式应用，IRONHIDE 将安全进程绑定到安全簇，使其在不安全进程上执行并与之交互，而无需在每次交互事件上承受微体系结构状态清除开销。对于一组用户与操作系统交互式应用，IRONHIDE 相较 MI6 基线将性能提升 2.1 倍。此外，IRONHIDE 相较类 SGX 基线将性能提升 20%，同时提供针对微体系结构状态攻击的强隔离保证。
引用
@article{arxiv.1904.12729,
title = {IRONHIDE: A Secure Multicore that Efficiently Mitigates Microarchitecture State Attacks for Interactive Applications},
author = {Hamza Omar and Omer Khan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.12729},
year = {2020}
}