硬體安全的進階主題與趨勢

在機密運算所使用的TEE中,關於保護整個虛擬機器的VM型(AMD SEV-SNP、Intel TDX等)與保護應用程式一部分的飛地型(Intel SGX等)之差異的說明,正確的是下列何者?

  1. AVM型不加密虛擬機器的記憶體,只靠確認存取權限來保護,只有飛地型會加密記憶體
  2. BVM型幾乎可以直接執行既有的OS與應用程式,但整個客體OS會被納入必須信任的範圍(TCB)
  3. C飛地型連OS與超管理器也納入必須信任的範圍,而VM型只需要信任CPU
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正確答案:B. VM型幾乎可以直接執行既有的OS與應用程式,但整個客體OS會被納入必須信任的範圍(TCB)

飛地型只把應用程式中處理機密的部分放在受保護的區域執行,因此必須信任的範圍(TCB:Trusted Computing Base)可縮小到CPU與飛地的程式碼,但必須把應用程式拆分改寫。VM型則加密整個虛擬機器的記憶體,使其不受超管理器與雲端管理員存取,因此既有軟體幾乎可以直接移植。相對地,客體OS及其上的所有軟體都會進入TCB,只要其中有漏洞,機密就可能洩漏。TCB越小越容易驗證,可被攻擊的面也越窄,因此要在易用性與信任範圍的大小之間權衡選擇。

  • A. VM型TEE也會由CPU以每個虛擬機器各自的金鑰加密虛擬機器的記憶體。
  • B. 正確。以較大的信任範圍換取移植的容易度。
  • C. 正好相反。飛地型不信任OS與超管理器,VM型則把客體OS納入信任範圍。
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  1. 在VM型TEE中,只加密虛擬機器的記憶體被認為不夠,因而像AMD的SEV-SNP那樣加入了保護記憶體完整性的機制,其理由下列何者正確?
  2. 考慮在記憶體加密之外,再加上竄改偵測與防止重放的電路。假設每條64位元組的快取線,都在主記憶體中儲存8位元組的MAC(用來偵測竄改的碼),以及每次寫入時遞增的8位元組計數器。不考慮保護計數器的樹時,相對於受保護的資料量,額外需要的記憶容量比例是下列何者?
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