論文の概要: DASICS: Enhancing Memory Protection with Dynamic Compartmentalization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.06435v1
- Date: Tue, 10 Oct 2023 09:05:29 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-19 02:42:56.325720
- Title: DASICS: Enhancing Memory Protection with Dynamic Compartmentalization
- Title（参考訳）: DASICS:動的比較化によるメモリ保護の強化
- Authors: Yue Jin, Yibin Xu, Chengyuan Yang, Han Wang, Tianyi Huang, Tianyue Lu, Mingyu Chen,
- Abstract要約: 本稿では,DASICS (Dynamic in-Address-Space isolation by Code Segments) のセキュアプロセッサ設計について述べる。
複数の特権レベルにわたる動的で柔軟なセキュリティ保護、データフロー保護、制御フロー保護、セキュアなシステムコールを提供する。
我々は,DASICSをベースとしたハードウェアFPGAプロトタイプとソフトウェアQEMUシミュレータのプロトタイプを実装し,適応性のためのシステムソフトウェアを改良した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.802648283305372
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In the existing software development ecosystem, security issues introduced by third-party code cannot be overlooked. Among these security concerns, memory access vulnerabilities stand out prominently, leading to risks such as the theft or tampering of sensitive data. To address this issue, software-based defense mechanisms have been established at the programming language, compiler, and operating system levels. However, as a trade-off, these mechanisms significantly reduce software execution efficiency. Hardware-software co-design approaches have sought to either construct entirely isolated trusted execution environments or attempt to partition security domains within the same address space. While such approaches enhance efficiency compared to pure software methods, they also encounter challenges related to granularity of protection, performance overhead, and portability. In response to these challenges, we present the DASICS (Dynamic in-Address-Space Isolation by Code Segments) secure processor design, which offers dynamic and flexible security protection across multiple privilege levels, addressing data flow protection, control flow protection, and secure system calls. We have implemented hardware FPGA prototypes and software QEMU simulator prototypes based on DASICS, along with necessary modifications to system software for adaptability. We illustrate the protective mechanisms and effectiveness of DASICS with two practical examples and provide potential real-world use cases where DASICS could be applied.
- Abstract（参考訳）: 既存のソフトウェア開発エコシステムでは、サードパーティのコードによって導入されたセキュリティ問題は見過ごせない。
これらのセキュリティ上の懸念の中で、メモリアクセスの脆弱性は顕著に際立っており、盗難や機密データの改ざんなどのリスクにつながる。
この問題に対処するため、ソフトウェアベースの防御機構がプログラミング言語、コンパイラ、オペレーティングシステムレベルで確立されている。
しかし、トレードオフとして、これらのメカニズムはソフトウェアの実行効率を著しく低下させます。
ハードウェアとソフトウェアの共同設計アプローチは、完全に独立した信頼できる実行環境を構築するか、同じアドレス空間内でセキュリティドメインを分割しようと試みている。
このようなアプローチは純粋なソフトウェア手法と比較して効率を高めるが、保護の粒度、性能のオーバーヘッド、ポータビリティといった問題にも直面する。
これらの課題に対応するために、DASICS (Dynamic in-Address-Space isolation by Code Segments) のセキュアプロセッサ設計を紹介し、複数の特権レベルにわたる動的で柔軟なセキュリティ保護、データフロー保護、制御フロー保護、セキュアなシステムコールを提供する。
我々は,DASICSをベースとしたハードウェアFPGAプロトタイプとソフトウェアQEMUシミュレータのプロトタイプを実装し,適応性のためのシステムソフトウェアを改良した。
2つの実例でDASICSの保護機構と有効性を説明し、DASICSを適用可能な実世界のユースケースを提供する。
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