論文の概要: Constant-Time Wasmtime, for Real This Time: End-to-End Verified Zero-Overhead Constant-Time Programming for the Web and Beyond
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.14246v1
- Date: Fri, 24 Nov 2023 01:38:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-25 13:16:38.659801
- Title: Constant-Time Wasmtime, for Real This Time: End-to-End Verified Zero-Overhead Constant-Time Programming for the Web and Beyond
- Title（参考訳）: リアルタイムの定時待ち時間: エンドツーエンドで検証されたWeb向けゼロオーバーヘッドの定時プログラミング
- Authors: Garrett Gu, Hovav Shacham,
- Abstract要約: 本稿ではJITスタイルのWasmtimeをベースとした新しいコンパイラ検証スイートを提案する。
また、ct-wasmをターゲットに、既存の定時対応DSLである FaCT のポートも提示する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.803675461772196
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We claim that existing techniques and tools for generating and verifying constant-time code are incomplete, since they rely on assumptions that compiler optimization passes do not break constant-timeness or that certain operations execute in constant time on the hardware. We present the first end-to-end constant-time-aware compilation process that preserves constant-time semantics at every step from a high-level language down to microarchitectural guarantees, provided by the forthcoming ARM PSTATE.DIT feature. First, we present a new compiler-verifier suite based on the JIT-style runtime Wasmtime, modified to compile ct-wasm, a preexisting type-safe constant-time extension of WebAssembly, into ARM machine code while maintaining the constant-time property throughout all optimization passes. The resulting machine code is then fed into an automated verifier that requires no human intervention and uses static dataflow analysis in Ghidra to check the constant-timeness of the output. Our verifier leverages characteristics unique to ct-wasm-generated code in order to speed up verification while preserving both soundness and wide applicability. We also consider the resistance of our compilation and verification against speculative timing leakages such as Spectre. Finally, in order to expose ct-Wasmtime at a high level, we present a port of FaCT, a preexisting constant-time-aware DSL, to target ct-wasm.
- Abstract（参考訳）: コンパイラの最適化が一定時間を経過しても、一定の操作がハードウェア上で一定時間実行されないという仮定に依存しているため、定数時間コードの生成と検証のための既存の技術やツールが不完全である、と我々は主張する。
ARM PSTATE.DIT機能によって提供される,ハイレベル言語からマイクロアーキテクチャ保証まで,各ステップにおける定時セマンティクスを保存する最初のエンドツーエンドの定数時間対応コンパイルプロセスを提案する。
まず、JITスタイルのランタイムをベースとした新しいコンパイラ検証スイートであるWasmtimeを、WebAssemblyの型セーフな定数時間拡張であるct-wasmを、すべての最適化パスを通じて定数プロパティを維持しながらARMマシンコードにコンパイルするように修正した。
結果のマシンコードは、人間の介入を必要としない自動検証器に入力され、Ghidraの静的データフロー分析を使用して出力の一定時間をチェックする。
本検証では,音質と適用性の両方を保ちながら検証を高速化するために,ct-wasm生成符号に特有の特性を利用する。
また、Spectreのような投機的タイミングリークに対するコンパイルと検証の抵抗についても検討する。
最後に、ct-Wasmtimeを高いレベルで公開するために、既存の定時対応DSLである FaCT を ct-wasm に移植する。
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