MOAT：面向安全的 BPF 内核扩展
密码学与安全
2024-06-10 v3 操作系统
摘要
Linux 内核广泛使用伯克利包过滤器（Berkeley Packet Filter, BPF）以允许用户编写的 BPF 应用程序在内核空间执行。BPF 采用验证器静态检查用户提供的 BPF 代码的安全性。近期的攻击表明，BPF 程序可规避安全检查并获取对内核内存的未授权访问，说明验证过程并非无懈可击。本文提出 MOAT，一个利用英特尔内存保护密钥（Intel Memory Protection Keys, MPK）隔离潜在恶意 BPF 程序的系统。使用 MPK 强制实施 BPF 程序隔离并非易事；MOAT 旨在缓解技术障碍，例如有限的硬件密钥以及需要保护种类繁多的 BPF 辅助函数。我们在 Linux（版本 6.1.38）上实现 MOAT，评估表明 MOAT 在主流通用场景下以低成本隔离 BPF 程序，例如隔离一个 BPF 包过滤器仅带来 3% 的吞吐量损失。
引用
@article{arxiv.2301.13421,
title = {MOAT: Towards Safe BPF Kernel Extension},
author = {Hongyi Lu and Shuai Wang and Yechang Wu and Wanning He and Fengwei Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.13421},
year = {2024}
}