ハードウェアセキュリティの最新動向

2020年代半ば時点で、データセンター向けの一部のGPUは、CPUのTEEと組み合わせて機密コンピューティングに使える機能を備えている。この仕組みの考え方として、正しいものはどれか。

  1. AGPUはCPUのTEEの外にあるので、GPUで計算するデータは暗号化しないままハイパーバイザに渡し、ハイパーバイザを信頼して計算させる
  2. BGPUも自分の状態をアテステーションで証明し、CPUのTEEとGPUの間でやり取りするデータは、暗号化と改ざんの検出をしてから送る
  3. CGPUのメモリの中のデータを、CPUのTEEの鍵で計算のたびに暗号化し直し、GPUは復号せずに暗号文のまま計算を進める
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正解:B. GPUも自分の状態をアテステーションで証明し、CPUのTEEとGPUの間でやり取りするデータは、暗号化と改ざんの検出をしてから送る

AIの学習や推論ではモデルやデータをGPUで処理するので、CPUのTEEだけでは処理中のデータを守りきれません。そこで、GPUのファームウェアや設定をアテステーションで証明し、検証者が確かめてから鍵を渡して、GPUもTEEの一部として扱います。CPUとGPUの間のデータは、ハイパーバイザが管理するメモリやPCIeの経路を通るので、両者が共有する鍵で暗号化と改ざんの検出をしてから送ります。GPUの中では復号したデータで計算し、ホストの側からGPUの内部のメモリを読めないように制限します。

  • A. 暗号化しないで渡すと、ハイパーバイザに読まれてしまい、機密コンピューティングになりません。
  • B. 正しい。GPUを証明したうえで、経路を守って信頼する範囲を広げます。
  • C. GPUは暗号文のままでは計算できません(準同型暗号とは違います)。中では復号したデータで計算します。
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