从理想到实践：基于eADR的安全非易失性存储系统中的数据加密
摘要：Intel 提出的扩展异步DRAM刷新（eADR）将持久性域从非易失性存储器（NVM）扩展到CPU缓存，并提供持久性保证。由于允许延迟持久性并减少指令数量，基于eADR的NVM系统显著提高了性能。然而，现有设计在eADR-based NVM系统中未能提供高效的加密方案以确保数据机密性。由于eADR中缓存的瞬时持久性特性，要以成本有效的方式同时保证数据持久性和机密性是具有挑战性的。一旦系统崩溃，eADR会将未加密的数据从缓存中刷新到NVM中，这样就会出现安全性问题，因为没有加密。为了弥合持久性和机密性之间的差距，我们提出了高效的BBE和Sepencr加密方案，可以有效地匹配从理论到实践的不同eADR执行模型。在理想的eADR执行模型下，BBE通过eADR的电池支持加密模块。在实际的eADR执行模型下，Sepencr在系统启动时生成一次性填充（OTPs），以加密缓存的数据，以防系统崩溃。我们的评估结果显示，与eADR-based系统中直观的缓存加密方案相比，我们的设计显著降低了性能开销，同时有效地确保了数据机密性。
作者：Jianming Huang and Yu Hua
论文ID：2307.02050
分类：Cryptography and Security
分类简称：cs.CR
提交时间：2023-07-06