論文の概要: CGuard: Efficient Spatial Safety for C

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.10533v3
• Date: Tue, 29 Aug 2023 08:51:17 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-24 16:02:09.327055
• Title: CGuard: Efficient Spatial Safety for C
• Title（参考訳）: CGuard: Cの効率的な空間安全
• Authors: Piyus Kedia, Rahul Purandare, Udit Kumar Agarwal, Rishabh
• Abstract要約: CGuardは、アプリケーションアドレス空間を制限することなく、SGXBoundsに匹敵するオーバーヘッドで、Cアプリケーションに対してオブジェクトバウンド保護を提供するツールです。 CGuardは、オブジェクトのベースアドレスの直前に境界情報を格納し、x86_64アーキテクチャで利用可能な仮想アドレスのスペアビットにベースアドレスの相対オフセットを符号化する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5249805590164903
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Spatial safety violations are the root cause of many security attacks and unexpected behavior of applications. Existing techniques to enforce spatial safety work broadly at either object or pointer granularity. Object-based approaches tend to incur high CPU overheads, whereas pointer-based approaches incur both high CPU and memory overheads. SGXBounds, an object-based approach, is so far the most efficient technique that provides complete out-of-bounds protection for objects. However, a major drawback of this approach is that it can't support address space larger than 32-bit. In this paper, we present CGuard, a tool that provides object-bounds protection for C applications with comparable overheads to SGXBounds without restricting the application address space. CGuard stores the bounds information just before the base address of an object and encodes the relative offset of the base address in the spare bits of the virtual address available in x86_64 architecture. For an object that can't fit in the spare bits, CGuard uses a custom memory layout that enables it to find the base address of the object in just one memory access. Our study revealed spatial safety violations in the gcc and x264 benchmarks from the SPEC CPU2017 benchmark suite and the string_match benchmark from the Phoenix benchmark suite. The execution time overheads for the SPEC CPU2017 and Phoenix benchmark suites were 42% and 26% respectively, whereas the reduction in the throughput for the Apache webserver when the CPUs were fully saturated was 30%. These results indicate that CGuard can be highly effective while maintaining a reasonable degree of efficiency.
• Abstract（参考訳）: 空間安全違反は多くのセキュリティ攻撃の根本原因であり、アプリケーションの予期せぬ振る舞いである。 空間安全作業を、物体またはポインターの粒度で広範囲に実施する既存の技術。 オブジェクトベースのアプローチは高いcpuオーバーヘッドを発生させる傾向があるが、ポインタベースのアプローチは高いcpuとメモリのオーバーヘッドを発生させる。 オブジェクトベースのアプローチであるSGXBoundsは、オブジェクトの完全なアウトオブバウンド保護を提供する最も効率的なテクニックです。 しかし、このアプローチの大きな欠点は、32ビット以上のアドレス空間をサポートできないことである。 本稿では,アプリケーションアドレス空間を制限することなく,SGXBoundsに匹敵するオーバヘッドを持つCアプリケーションに対して,オブジェクトバウンド保護を提供するツールであるCGuardを提案する。 CGuardは、オブジェクトのベースアドレスの直前に境界情報を格納し、x86_64アーキテクチャで利用可能な仮想アドレスのスペアビットにベースアドレスの相対オフセットを符号化する。 スペアビットに収まらないオブジェクトに対して、CGuardは1つのメモリアクセスでオブジェクトのベースアドレスを見つけることができるカスタムメモリレイアウトを使用する。 本研究では,SPEC CPU2017ベンチマークスイートのgccおよびx264ベンチマークとPhoenixベンチマークスイートのstring_matchベンチマークの空間安全違反を明らかにした。 spec cpu2017とphoenixベンチマークスイートの実行時間のオーバーヘッドは、それぞれ42%と26%であったが、cpuが完全に飽和している場合のapache webサーバのスループットの低下は30%であった。 これらの結果から,CGuardの有効性は高いが,有効性は高いことが示唆された。

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