論文の概要: Citadel: Enclaves with Microarchitectural Isolation and Secure Shared Memory on a Speculative Out-of-Order Processor
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.14882v3
- Date: Tue, 20 Feb 2024 00:31:24 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-25 23:38:50.948901
- Title: Citadel: Enclaves with Microarchitectural Isolation and Secure Shared Memory on a Speculative Out-of-Order Processor
- Title（参考訳）: Citadel: 投機的なアウトオブオーダプロセッサ上でのマイクロアーキテクチャ分離とセキュアな共有メモリを実現する
- Authors: Jules Drean, Miguel Gomez-Garcia, Fisher Jepsen, Thomas Bourgeat, Srinivas Devadas,
- Abstract要約: Citadelは、マイクロアーキテクチャーを分離した最初のエンクレーブプラットフォームである。
ハードウェア/ソフトウェアの共同設計を利用して,エンクレーブと信頼できないオペレーティングシステム間の共有メモリを実現する方法を示す。
MNISTでトレーニングされた小さなニューラルネットワークを組み込み、プライベートな推論エンクレーブを実行します。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.414722884952525
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Enclaves or Trusted Execution Environments are trusted-hardware primitives that make it possible to isolate and protect a sensitive program from an untrusted operating system. Unfortunately, almost all existing enclave platforms are vulnerable to microarchitectural side channels and transient execution attacks, and the one academic proposal that is not does not allow programs to interact with the outside world. We present Citadel, to our knowledge, the first enclave platform with microarchitectural isolation to run realistic secure programs on a speculative out-of-order multicore processor. We show how to leverage hardware/software co-design to enable shared memory between an enclave and an untrusted operating system while preventing speculative transmitters between the enclave and a potential adversary. We then evaluate our secure baseline and present further mechanisms to achieve reasonable performance for out-of-the-box programs. Our multicore processor runs on an FPGA and boots untrusted Linux from which users can securely launch and interact with enclaves. To demonstrate our platform capabilities, we run a private inference enclave that embed a small neural network trained on MNIST. A remote user can remotely attest the enclave integrity, perform key exchange and send encrypted input for secure evaluation. We open-source our end-to-end hardware and software infrastructure, hoping to spark more research and bridge the gap between conceptual proposals and FPGA prototypes.
- Abstract（参考訳）: EnclavesまたはTrusted Execution Environmentsは、信頼できないオペレーティングシステムからセンシティブなプログラムを分離し、保護できるようにする、信頼できるハードウェアプリミティブである。
残念ながら、ほとんどの既存のエンクレーブプラットフォームは、マイクロアーキテクチャーサイドチャネルや過渡的な実行攻撃に弱い。
我々は、Citadelについて、マイクロアーキテクチャ分離による最初のエンクレーブプラットフォームとして、投機的なアウトオブオーダーマルチコアプロセッサ上で、現実的なセキュアなプログラムを実行することを示します。
本稿では,ハードウェア/ソフトウェアの共同設計を活用して,エンクレーブと非信頼なオペレーティングシステム間の共有メモリを実現するとともに,エンクレーブと潜在的敵との投機的送信を防止する方法について述べる。
次に、セキュアなベースラインを評価し、アウト・オブ・ザ・ボックスプログラムの適切な性能を達成するためのさらなるメカニズムを提案する。
私たちのマルチコアプロセッサはFPGA上で動作し、信頼できないLinuxを起動します。
プラットフォームの能力を実証するために、MNISTでトレーニングされた小さなニューラルネットワークを組み込んだプライベート推論エンクレーブを実行しています。
リモートユーザは、エンクレーブ整合性をリモートで証明し、鍵交換を行い、暗号化された入力を送り、セキュアな評価を行うことができる。
私たちはエンドツーエンドのハードウェアとソフトウェアインフラストラクチャをオープンソースとして公開し、より多くの研究を刺激し、概念的な提案とFPGAプロトタイプのギャップを埋めたいと考えています。
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