基于证明的Ethemba可信主机EnvironmentMainly
Ethemba Trusted Host EnvironmentMainly Based on Attestation
摘要:
Ethemba为TPM应用程序提供了一个框架和演示器。
英文摘要:
Ethemba provides a framework and demonstrator for TPM applications.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。
Ethemba Trusted Host EnvironmentMainly Based on Attestation
Andreas Brett, Andreas Leicher
Ethemba为TPM应用程序提供了一个框架和演示器。
Ethemba provides a framework and demonstrator for TPM applications.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。
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Remote Credential Management with Mutual Attestation for Trusted Execution Environments
可信执行环境(TEE)正在迅速成为使用硬件支持的隔离执行世界保护敏感应用程序和数据的信任根。TEE使用远程证明提供关于关键算法执行、防篡改凭证存储和平台完整性的可靠保证。然而,在现有文献中,远程管理TEE之间的凭证的挑战在很大程度上仍未解决。在这项工作中,我们提出了新的协议,使用相互证明支持四个方面的安全远程凭证管理与TEE:备份,更新,迁移和撤销。所提出的协议是不可知的底层TEE实现和形式化验证使用Scyther,发现没有攻击。
Flexible remote attestation of pre-SNP SEV VMs using SGX enclaves
该研究提出一种利用SGX飞地作为可信所有者,为SEV虚拟机提供灵活远程证明的协议,结合两者优势,并经形式化验证和实例评估,支持可问责机器学习模型。
Modelling Trust and Trusted Systems: A Category Theoretic Approach
本文提出了一种基于范畴论的框架,用于建模可信计算系统中的信任,利用Heyting代数和指数运算来定义信任决策空间和认证操作的组合。
GuaranTEE: Introducing Control-Flow Attestation for Trusted Execution Environments
大多数云提供商为用户提供了部署可信执行环境(TEE)的可能性,以保护其数据和流程免受高特权对手的攻击。此服务旨在解决用户在将关键任务迁移到云中时的担忧。然而,TEE只允许在启动时证明环境的完整性。为了在运行时证明TEE的完整性,我们提出了Guarantee。Guarantee使用控制流证明来确保在TEE内运行的服务的完整性。通过将Guarantee的所有组件额外放置在TEE中,我们不仅能够检测到受损的目标,还能够保护自己免受恶意管理员的攻击。我们通过对基于Microsoft Azure中的英特尔SGX的原型进行详细的性能和安全评估,展示了Guarantee的实用性。我们的评估表明,需要在TEE和额外的验证过程之间传输信息,在高CPU负载下增加了相当大的开销。然而,我们能够通过安全地缓存收集的信息并通过与执行应用程序并行地执行分析来减少这种开销。总之,我们的研究结果表明,Guarantee为云用户提供了一个实用的解决方案,专注于在运行时保护其数据和流程的完整性。
SAGE: Software-based Attestation for GPU Execution
随着机器学习在安全关键和敏感领域的应用,对使用加速器(如GPU)的计算中的完整性和隐私性的需求日益增长。不幸的是,目前对GPU上可信执行的支持非常有限-加速器上的可信执行特别具有挑战性,因为证明机制不应该降低性能。虽然GPU上可信执行的硬件支持正在兴起,但我们研究纯粹基于软件的可信GPU执行方法。纯软件方法提供了明显的优势:(1)补充基于硬件的方法,增强安全性,特别是当硬件实现中的漏洞降低安全性时,(2)在没有硬件支持的情况下在GPU上操作以进行可信执行,以及(3)实现安全性,而不依赖于嵌入在硬件中的秘密,这些秘密可以被提取,如历史所示。在这项工作中,我们提出了SAGE,一个基于软件的证明机制的GPU执行。SAGE支持在Ampere架构(A100)的NVIDIA GPU上安全执行代码,提供代码完整性和保密性、计算完整性以及数据完整性和保密性-所有这些都是在GPU和CPU上运行恶意代码的情况下实现的。我们的评估表明,SAGE今天已经可以在没有特定硬件支持的情况下在GPU上以值得信赖的方式执行代码。
An Exploratory Study of Attestation Mechanisms for Trusted Execution Environments
证明是在软件系统上建立信任的基本构建块。当与受信任的执行环境结合使用时,它可以保证即使面对强大的攻击者也能执行真正的代码,从而为在多个敏感的应用领域中采用铺平了道路。本文回顾了现有的远程认证原则,并比较了当前可信执行环境(如Intel SGX、Arm TrustZone和AMD SEV)以及新兴RISC-V解决方案的功能。
Attestation Mechanisms for Trusted Execution Environments Demystified
证明是在软件系统上建立信任的基本构建块。当与受信任的执行环境结合使用时,它保证了针对强大的攻击者和威胁执行的代码的可靠性,为在几个敏感的应用领域中采用铺平了道路。本文回顾了远程认证原则,并解释了现代和工业上成熟的可信执行环境Intel SGX,Arm TrustZone和AMD SEV以及新兴的RISC-V解决方案如何利用这些机制。
MAGE: Mutual Attestation for a Group of Enclaves without Trusted Third Parties
MAGE 是一种无需可信第三方的 enclave 相互认证框架,通过仪器化技术使 enclave 能够推导出其他 enclave 的测量值。
Designing Trustworthy Layered Attestations
本文提出了一种基于分层结构的可信证明方法,利用硬件和软件结合,实现对系统组件的可靠验证,并通过实验评估了其在面对强大对手时的性能与有效性。
Space Fabric: A Satellite-Enhanced Trusted Execution Architecture
本文提出Space Fabric,通过将可信计算栈移至卫星基础设施,解决轨道计算中的信任问题,采用分布式地面站构建容错验证机制,确保执行内容与位置的可信性,同时通过双安全元素降低单一供应商依赖。
Narrowing the Gap between TEEs Threat Model and Deployment Strategies
该研究指出机密虚拟机(CVM)的威胁模型与部署存在错位,现有TEE证明机制无法绑定CVM与云提供商导致物理攻击风险难评估,提出可依托PPID扩展证明,并分析了实现差异带来的挑战与优化方向。
WaTZ: A Trusted WebAssembly Runtime Environment with Remote Attestation for TrustZone
本文提出 WaTZ,一个面向 Arm TrustZone 的高效安全的 WebAssembly 运行时环境及轻量级远程证明系统,通过形式化验证的协议保障代码可信执行,性能接近原生一半,为物联网设备提供安全与互操作性。
Resource-constrained Remote Attestation of Smart Meters Using Merkle Trees in a Trusted Execution Environment
针对智能电表的安全问题,提出在TEE中用OP-TEE执行默克尔树相关操作的远程认证方法,提升了资源效率与安全性,适用于资源受限设备。
Formally-verified Security against Forgery of Remote Attestation using SSProve
本文基于 Rocq Prover 中的 SSProve 框架,首次对远程证明(RA)的安全属性进行了机械化形式化,通过将 RA 及其原语的安全性归约到数字签名抵御伪造的安全性,提供了 RA 协议安全的验证证据。
Teamwork Makes TEE Work: Open and Resilient Remote Attestation on Decentralized Trust
本文提出JANUS方案,通过引入PUF作为TEE内在信任根并在智能合约上实现去中心化验证与自动切换机制,构建开放且具韧性的远程证明系统,解决了传统集中式RA模型脆弱且难以适应新情况的问题。
Trusting the Cloud-Native Edge: Remotely Attested Kubernetes Workers
针对边缘环境下Kubernetes节点因物理暴露带来的信任问题,本文提出基于硬件TPM启动证明、结合自定义控制器与改进版Keylime的动态凭证管理架构,实现边缘节点安全注册,验证了功能有效性与较低的注册延迟。
AEX: Non-Intrusive Multi-Hop Attestation and Provenance for LLM APIs
AEX为现有JSON基于LLM API提供非侵入式认证扩展,通过添加签名顶层认证对象,绑定客户端可见请求投影到完整响应或流式输出,支持真实部署并防止转换输出被误认为源流前缀。
Distributed Attestation Revocation in Self-Sovereign Identity
自我主权身份(SSI)希望通过将公民置于其数据的中心,为互联网创建一个标准化的身份层,从而削弱大科技对当前数字身份的控制。然而,由于每年有数百万的物理和数字身份丢失,因此也有必要撤销SSI以防止滥用。以前设计撤销机制的尝试通常违反了SSI的原则,依赖于中央可信组件。这种分布式撤销机制的缺乏阻碍了SSI的发展。在本文中,我们解决了这一限制,并提出了第一个完全分布式的SSI撤销机制,不依赖于专门的可信节点。我们新的基于流言的传播算法在整个网络中传播谣言,并为节点提供撤销证明,使离线验证谣言。我们通过模拟证明,我们的协议充分扩展到国家层面。
Enabling Trustworthy Federated Learning via Remote Attestation for Mitigating Byzantine Threats
针对联邦学习易受拜占庭攻击、现有数据驱动防御误报率高的问题,提出基于远程证明的Sentinel方案,通过代码插桩和TEE可信记录器验证客户端训练完整性,在低开销下保障训练可信。
PRA-TLS: Attestation of a Client Application for TEE
针对TEE中enclave与不可信应用间边界的安全风险,提出PRA-TLS协议,通过可信守护进程测量主机与应用状态,实现客户端应用认证,并形式化验证及原型实现。
Proof of Cloud: Data Center Execution Assurance for Confidential VMs
DCEA通过绑定CVM认证与TPM证据,提供数据中心可信执行的证明,防止代理攻击并确保隐私敏感工作负载的执行位置可验证。
SoK: A cloudy view on trust relationships of CVMs -- How Confidential Virtual Machines are falling short in Public Cloud
本文系统评估主流公有云提供商的机密虚拟机产品,揭示云提供商仍控制可信软件栈关键部分并干预远程attestation流程,从而违背机密计算将云提供商排除在可信实体之外的核心原则。
TPM-Attest: Hardware-Rooted Integrity Attestation as a Kernel-Level Anti-Cheat Alternative for Linux
TPM-Attest利用TPM 2.0和IMA实现硬件根信任的远程证明,无需内核驱动即可检测篡改,500次测试中实现100%检测率,并开源发布。
TPM-Based Continuous Remote Attestation and Integrity Verification for 5G VNFs on Kubernetes
针对5G云化部署中VNF运行时完整性验证缺失的问题,提出基于TPM 2.0与IMA、结合Keylime框架的Kubernetes Pod级持续远程证明方案,经k3s集群实验验证可实时检测篡改并增强5G基础设施安全性。
Battlefield 5G: Dual-PKI and TPM-Based UE Attestation for Tactical 5G Standalone Networks
本文针对战术5G组网的设备认证缺陷,提出Battlefield 5G预认证框架,结合双X.509证书检查与TPM启动认证,可阻断多种攻击,仅增加少量接入延迟开销。
Enabling Secure and Usable Mobile Application: Revealing the Nuts and Bolts of software TPM in todays Mobile Devices
执行敏感操作的移动应用程序的出现给企业和用户带来了无数的安全威胁。为了从智能手机的巨大潜力中受益,需要管理威胁带来的风险,同时为用户保持一个简单的界面。在本文中,我们研究使用可信平台模型(TPM)2.0开发一个安全的应用程序,智能手机使用Windows Phone 8.1。特别是,我们建议一个框架的基础上远程认证作为一个代理来验证远程服务,设备与用户相关联,并取代用户的凭据。此外,我们还使用TPM 2.0在设备内部实现安全的信息和数据存储。我们提出了一个实施和性能评估的建议架构,使用我们的新的证明和认证方案,并揭示了在当今的移动设备中使用软件TPM的警告。
Building secure distributed applications the DECENT way
远程证明(RA)对在受信任的执行环境(TEE)中运行的代码进行身份验证,从而允许将受信任的代码部署在不受信任的主机上。然而,分布式应用程序中的一个组件建立的信任关系可能会影响其他组件的安全性,从而难以从整体上推断应用程序的安全性。此外,传统的RA方法与现代Web服务设计的交互性很差,后者倾向于采用小型交互微服务,会话生命周期短,状态很少或没有状态。本文介绍了Decent Application Platform,这是一个用于构建安全分散应用程序的框架。体面的应用程序使用基于自证明证书的协议对分布式飞地组件进行身份验证和授权,该协议是基于RA的可重用凭证,可由第三方验证。组件之间不仅根据它们的代码,而且还根据它们信任的其他组件相互进行身份验证,以确保任何可传递连接的组件都不会接收未经授权的信息。虽然其他一些TEE框架以某种形式支持相互认证,但Decent是唯一一个支持相互认证的系统,除了可信硬件的制造商之外,不需要额外的可信第三方。我们在ProVerif中验证了Decent应用程序数据的保密性和真实性,并实现了两个应用程序来评估Decent的表现力和性能:DecentRide,一个乘车共享服务,和DecentHT,一个分布式哈希表。在YCSB基准测试中,我们发现与非Decent实现相比,DecentHT实现了7.5倍的吞吐量和3.67倍的延迟。
Transparent Attested DNS for Confidential Computing Services
针对机密计算服务证明验证依赖定制客户端、传统客户端无法享受同等安全保障的问题,提出可证明DNS(aDNS),将机密服务证明与域名绑定,基于标准协议构建并实现透明度,通过容错TEE网络实现,仅需少量验证客户端即可让传统Web客户端受益于机密计算。
TPMSpy: Validation of Measured Boot Systems by Low-Level Tracing of TPM Usage
TPMSpy 是一种平台无关方法,通过分析虚拟化系统与 TPM 交互的低级别使用情况,验证 Measured Boot 系统,可应用于 Linux、Windows,发现 systemd 245-258 版本的 Measured Boot 存在测量不一致等问题。
Walma: Learning to See Memory Corruption in WebAssembly
Walma通过机器学习检测WebAssembly线性内存中的内存破坏和外部篡改,评估了六个真实世界CVE影响的应用,展示了CNN在结构化内存布局中的有效性及不同监控策略的精度与开销平衡。
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