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Rollbaccine:针对TEE存储回滚攻击的免疫体 [技术报告]

密码学与安全 2026-01-06 v3 分布式、并行与集群计算

摘要

当今用户可将未修改的应用程序“提取-迁移”到基于虚拟机的受信执行环境(TEEs)中,以获得基于硬件的安全保证。然而,TEEs不保护应用程序免受磁盘回滚攻击,即持久存储可在崩溃后恢复到早期状态;现有的回滚抵抗解决方案要么仅支持子集应用程序,要么需要代码修改。我们的关键洞见是:恢复磁盘一致性可保证针对任何应用程序的回滚抵抗性。我们提出Rollbaccine,一种提供自动回滚抵抗的所有应用程序的设备映射器,通过可证明地保持磁盘一致性来实现。Rollbaccine拦截并复制磁盘写入,在恢复期间从备份还原丢失状态,并通过利用磁盘操作的弱、多线程语义来最小化开销。Rollbaccine在与最先进的非自动回滚抵抗解决方案相当;事实上,跨越PostgreSQL、HDFS和两个文件系统(ext4和xfs)的基准测试显示,Rollbaccine仅增加19%的开销,除Filebench Varmail外。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.04014,
  title  = {Rollbaccine : Herd Immunity against Storage Rollback Attacks in TEEs [Technical Report]},
  author = {David Chu and Aditya Balasubramanian and Dee Bao and Natacha Crooks and Heidi Howard and Lucky E. Katahanas and Soujanya Ponnapalli},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.04014},
  year   = {2026}
}

备注

Technical report of paper accepted at SIGMOD 2026