基于內(nèi)存隔離的安全處理器架構(gòu).pdf

1、 基于內(nèi)存隔離的安全處理器架構(gòu) 基于內(nèi)存隔離的安全處理器架構(gòu) Secure Processor Architecture Based on Memory Isolation 專 業(yè)：軟件工程 作者姓名：梁凱源 指導(dǎo)教師：郭煒 研究員 企業(yè)導(dǎo)師：邵鵬 高級(jí)工程師 天津大學(xué)軟件學(xué)院 二零一六年十一月 I 摘 要 近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在社會(huì)中的普及和應(yīng)用，尤其是移動(dòng)智能設(shè)備和云計(jì)算技術(shù)的廣泛使用

2、，針對(duì)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中敏感信息的攻擊給社會(huì)造成了十分嚴(yán)重的損失和危害。因此，發(fā)展信息安全技術(shù)，研究安全保護(hù)方案的需求日益強(qiáng)烈。傳統(tǒng)的基于軟件的系統(tǒng)安全保護(hù)方案的安全性并不理想，存在著TCB 過大，軟件容易被攻擊和篡改等問題。針對(duì)于軟件防護(hù)的種種問題，工業(yè)界和學(xué)術(shù)界提出了很多基于硬件的安全保護(hù)方法。與傳統(tǒng)的軟件方法相比，硬件方法具有高安全性，高性能等突出特點(diǎn)，正在稱為系統(tǒng)安全領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。 本文以基于內(nèi)存隔離的安全處理架構(gòu)為研究?jī)?nèi)容，

3、提出了 SecPage 安全處理器架構(gòu)。通過使用專用安全指令、專用寄存器等硬件設(shè)施，SecPage 可以在內(nèi)存當(dāng)中創(chuàng)建和管理若干個(gè)隔離執(zhí)行環(huán)境。應(yīng)用程序可以將敏感的代碼和數(shù)據(jù)放置于隔離環(huán)境中，只有通過 SecPage 的專用機(jī)制才能訪問到隔離環(huán)境中的內(nèi)容。外部程序，包括系統(tǒng)軟件在內(nèi)，都無(wú)法從隔離環(huán)境外部進(jìn)行訪問。通過這種由硬件保證和實(shí)施的隔離，達(dá)到保護(hù)敏感信息的目的。 本文中描述了 SecPage 的實(shí)現(xiàn)和評(píng)估，證明該方案的安全性和性能