E-Locus - Ιδρυματικό Καταθετήριο Πανεπιστημίου Κρήτης - LuaGuardia: a confidential computing framework for trusted execution environments

Αρχική LuaGuardia: a confidential computing framework for trusted execution environments

Αποτελέσματα - Λεπτομέρειες

[Προσθήκη στο καλάθι]

Κωδικός Πόρου

000438390

Τίτλος

LuaGuardia: a confidential computing framework for trusted execution environments

Άλλος τίτλος

LuaGuardia: ένα σύστημα εκτέλεσης κρίσιμου κώδικα για περιβάλλοντα ασφαλούς εκτέλεσης

Συγγραφέας

Καρνίκης, Δημήτριος Ε.

Σύμβουλος διατριβής

Πρατικάκης, Πολύβιος

Μέλος κριτικής επιτροπής

Ιωαννίδης, Σωτήρης
Δημητρόπουλος, Ξενοφώντας

Περίληψη

Οι εφαρμογές εκτελούν κώδικα κρίσιμο για την ασφάλεια ενός συστήματος και διαχειρίζονται ευαίσθητα ή προσωπικά δεδομένα. Συχνά υποστηρίζονται από Περιβάλλοντα Ασφαλούς Εκτέλεσης (ΠΑΕ), τα οποία γίνονται όλο και πιο διαδεδομένα στον χώρο των υπολογιστών. Ωστόσο, η ανάπτυξη και η εφαρμογή τους παραμένουν μία πρόκληση για διάφορους λόγους. Αρχικά, η έλλειψη διεπαφών υψηλού επιπέδου στα ΠΑΕ περιπλέκει την ανάπτυξη εφαρμογών και αναγκάζει τη χρήση γλωσσών που δε προσφέρουν ασφαλείς διεπαφές μνήμης και τύπων. Αυτές οι προκλήσεις επιδεινώνονται από τεχνικά ζητήματα που αφορούν την επεκτασιμότητα του περιβάλλοντος εκτέλεσης, την διαχείριση των κρυπτογραφικών λειτουργιών αλλά και τις περιορισμένες διαθέσιμες διεπαφές. Επίσης, η μεταφορά των υπαρχόντων εφαρμογών σε διαφορετικά συστήματα/πλατφόρμες απαιτεί χειροκίνητη τμηματοποίηση της εφαμοργής, εκ νέου μεταγλώττιση του πηγαίου κώδικα και την υλοποίηση των απαραίτητων βημάτων σύνδεσης για την τελική δημιουργία του εκτελέσιμου προγράμματος. Αυτή η εργασία παρουσιάζει το LuaGuardia , ένα σύστημα που απλοποιεί την ανάπτυξη εφαρμογών βασισμένων σε ΠΑΕ. Το LuaGuardia αντιμετωπίζει τις προαναφερθείσες προκλήσεις προσφέροντας ένα σύνολο διεπαφών υψηλού επιπέδου γύρω από ένα περιβάλλον εκτέλεσης σε γλώσσα υψηλού επιπέδου. Αυτές οι διεπαφές απλοποιούν την ανάπτυξη τέτοιων προγραμμάτων με γνώμονα τη διατήρηση της ασφάλειας των τύπων και την προστασία της μνήμης. Ακόμη, προσφέρει μια βιβλιοθήκη που επιλύει τεχνικές δυσκολίες όπως την υπογραφή του εκτελέσιμου κώδικα, τη διαχείριση των κλήσεων συστήματος, τον έλεγχο πρόσβασης σε δεδομένα και τη δυναμική φόρτωση κώδικα. Ακόμη, προσφέρει μια σειρά βελτιστοποιήσεων που επιταχύνουν την εκτέλεση προστατευμένου κώδικα. Επιπλέον, σε αυτή την εργασία αξιολογούμε την επίδοση του LuaGuardia σε ένα σύνολο από αλγορίθμους, κρυπτογραφικές συναρτήσεις αλλά και εμπορικές εφαρμογές. Μέσω πειραμάτων παρατηρούμε ότι το σύστημά μας προσφέρει τα παραπάνω πλεονεκτήματα, αυξάνοντας κατά μέσο όρο τον χρόνο εκτέλεσης κατά 18%, με την πλειονότητα των χρονικών επιβαρύνσεων να οφείλεται σε καθυστερήσεις εισόδου/εξόδου.

Φυσική περιγραφή

vi, 53 σ. : σχεδ., πιν., εικ. (μερ.εγχρ.) ; 30 εκ.

Γλώσσα

Αγγλικά

Θέμα

Code offloading

Intel SGX

Secure computing

Security

TEE

Ασφαλείς υπολογισμοί

Δυναμική εκτέλεση κώδικα