面向安全持久化非易失性内存的完整性树更新精简
密码学与安全
2020-03-11 v1
摘要
新兴的非易失性主存（NVMM）正迅速被集成到计算机系统中。然而，NVMM易受潜在的数据残留与重放攻击。已建立的安全模型包括拆分计数器模式加密与Bonsai Merkle树（BMT）认证，已被引入以抵御此类数据完整性攻击。然而，这些安全方法并不能直接与NVMM兼容。近期关于安全NVMM的研究指出了数据及其元数据（包括计数器、消息认证码（MAC）和BMT）需原子化持久化的需求。然而，内存持久化模型对于安全NVMM至关重要（其对崩溃可恢复性必不可少），却一直被忽视。在本工作中，我们分析了为支持安全NVMM崩溃恢复所需确保的不变量。我们强调先前研究大幅低估了BMT持久化的代价，并提出了若干优化技术以降低原子化持久化BMT更新的开销。所提出的优化探索了流水化、乱序写入与更新合并的使用，同时分别遵循严格或周期持久化模型。我们评估了我们的工作，并表明所提优化显著降低了具有崩溃可恢复性的安全NVMM的性能开销。
引用
@article{arxiv.2003.04693,
title = {Streamlining Integrity Tree Updates for Secure Persistent Non-Volatile Memory},
author = {Alexander Freij and Shougang Yuan and Huiyang Zhou and Yan Solihin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.04693},
year = {2020}
}
备注
13 pages, 12 figures