用于检测Spectre漏洞的硬件加速并行错误路径执行技术

《Computer》：Hardware-Accelerated Parallel Wrong-Path Execution for Spectre Gadget Detection

　　

摘要：

Spectre漏洞对计算机系统安全构成了新的威胁，而检测这些漏洞是采取有效对策的重要一步。检测过程需要分析程序在分支预测错误路径上的执行行为（即错误路径），现有的动态扫描器通过软件来实现这一功能，但这会导致较高的开销并限制并行检测的能力。本文提出了一种硬件辅助的动态漏洞检测架构，它将错误路径的执行任务卸载到专门设计的非对称多核平台上的按顺序运行的影子核心上，从而实现多路径的并行检测。该架构还采用了影子内存版本控制技术，在分支点处仅保留内存视图而无需进行完整的内存复制。我们在Xilinx VU13P FPGA上实现了这一架构的原型，并评估结果显示，其检测速度比基于软件的检测器快1.25至5.24倍。