PiPoMonitor：利用自动布谷鸟过滤器缓解跨核缓存攻击

缓存侧信道攻击获取受害者的缓存行访问足迹以推断安全关键信息。其中，利用共享末级缓存的跨核攻击因其搭建简单且容量大更具威胁。基于检测的状态式缓解方法观察精确的缓存行为并保护疑似被攻击的特定缓存行。然而，其记录结构带来巨大存储开销且易受逆向工程攻击。利用传统布谷鸟过滤器（Cuckoo filter）固有的不确定性布局，本文提出一种空间高效的自动布谷鸟（Auto-Cuckoo）过滤器来记录访问足迹，成功同时降低了存储开销并抵御逆向工程攻击。基于Auto-Cuckoo过滤器，我们提出PiPoMonitor来检测Ping-Pong模式并预取特定缓存行以干扰攻击者的缓存探测。安全性分析表明PiPoMonitor能有效缓解跨核攻击，且Auto-Cuckoo过滤器对逆向工程攻击免疫。评估结果显示PiPoMonitor对性能影响可忽略，存储开销仅0.37%，比先前状态式方法低一个数量级。