論文の概要: NACRE: Rethinking Confidential Containers through Native Architectural Support

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.03849v1
• Date: Thu, 03 Sep 2026 13:42:11 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-04 18:28:39.0917
• Title: NACRE: Rethinking Confidential Containers through Native Architectural Support
• Title（参考訳）: NACRE: ネイティブアーキテクチャのサポートを通じて、機密コンテナを再考する
• Abstract要約: Linuxコンテナはホストカーネルを共有することで高密度かつ高速なライフサイクル操作を実現する。 本稿では、ネイティブな機密コンテナのためのハードウェアとソフトウェアの共同設計であるNACREについて述べる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.992896257876362
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Linux containers achieve high density and fast lifecycle operations by sharing the host kernel, but this design also lets a compromised host inspect or modify container state. Existing confidential-computing systems protect an enclave address space or an entire guest operating system, while recent container-granularity systems still add a separate protection context. These abstractions do not make a dynamic group of host-managed Linux processes the architectural protection unit. This paper presents NACRE, a RISC-V hardware-software co-design for native confidential containers. Its key insight is to separate the host's authority to manage resources from its authority to access or commit protected state. Hardware-recognized container identities direct protected traps to an isolated S-mode agent, while an M-mode monitor commits security- sensitive identity, mapping, and page transitions. The agent delegates services to host Linux without changing satp; services that neither access private bytes nor modify protected state also avoid M-mode. We prototype NACRE by extending QEMU, OpenSBI, Linux, a trusted agent, and runc. The prototype implements the single-container private-memory substrate and covered launch, fault, fork/COW, user-access, and teardown paths. Across five lmbench syscall and pipe metrics, the three-run means remain within 3.5% of the runc-origin baseline. With the eight nginx object-size means weighted equally, aggregate throughput is 1.9% lower.
• Abstract（参考訳）: Linuxコンテナは、ホストカーネルを共有することによって、高密度で高速なライフサイクル操作を実現するが、この設計では、妥協されたホストがコンテナ状態の検査や修正を行うこともできる。 既存の機密計算システムは、エンクレーブアドレス空間またはゲストオペレーティングシステム全体を保護しているが、最近のコンテナの粒度システムは、依然として別々の保護コンテキストを付加している。 これらの抽象化は、ホスト管理されたLinuxの動的グループをアーキテクチャ保護ユニットとして処理しない。 本稿では,RISC-Vハードウェアソフトウェアの共同設計であるNACREについて述べる。 その主要な洞察は、保護された状態にアクセスまたはコミットする権限からリソースを管理するホストの権限を分離することである。 Mモードモニタはセキュリティに敏感なID、マッピング、ページ遷移をコミットする。 エージェントは、SATPを変更することなくLinuxをホストするようにサービスを委譲する。 我々は、QEMU、OpenSBI、Linux、信頼できるエージェント、runcを拡張してNACREを試作する。 プロトタイプでは、単一コンテナのプライベートメモリ基板と、カバーされた起動、障害、フォーク/COW、ユーザアクセス、分解パスを実装している。 5 lmbench syscall と pipe の計数で、3ラン平均はrunc-origin ベースラインの3.5%に留まる。 8つのnginxオブジェクトサイズが等しく重み付けられた場合、集約スループットは1.9%低下する。

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