SAGE：基于软件的 GPU 执行证明
密码学与安全
2022-09-08 v1
摘要
随着机器学习应用于安全关键和敏感领域，对使用加速器（如 GPU）进行计算的完整性和隐私性需求日益增长。不幸的是，当前 GPU 上可信执行的支持非常有限——加速器上的可信执行尤其具有挑战性，因为证明机制不应降低性能。尽管 GPU 上可信执行的硬件支持正在涌现，我们研究纯基于软件的 GPU 可信执行方法。纯软件方法具有明显优势：（1）补充基于硬件的方法，尤其在硬件实现漏洞削弱安全性时增强安全性；（2）在不具备可信执行硬件支持的 GPU 上运行；（3）实现安全性而不依赖嵌入硬件中的秘密，而历史表明这些秘密可被提取。本工作中，我们提出 SAGE，一种基于软件的 GPU 执行证明机制。SAGE 在 Ampere 架构（A100）的 NVIDIA GPU 上实现安全代码执行，在 GPU 和 CPU 上运行恶意代码的情况下，提供代码完整性与保密性、计算完整性以及数据完整性与保密性等属性。我们的评估表明，SAGE 在当今无需特定硬件支持即可在 GPU 上以可信方式执行代码，已经具备实用性。
引用
@article{arxiv.2209.03125,
title = {SAGE: Software-based Attestation for GPU Execution},
author = {Andrei Ivanov and Benjamin Rothenberger and Arnaud Dethise and Marco Canini and Torsten Hoefler and Adrian Perrig},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.03125},
year = {2022}
}
备注
14 pages, 2 reference pages, 6 figures