SGX

Τι πρέπει να γνωρίζετε

Πώς λειτουργεί

Το SGX ορίζει μνήμη θύλακα και μηχανισμούς εισόδου/εξόδου, με μια κρυφή μνήμη σελίδων θύλακα (enclave page cache) που διαχειρίζεται μέσω υποστήριξης από την πλατφόρμα και το λειτουργικό σύστημα. Μια εφαρμογή θύλακα διαχωρίζει τα έμπιστα και τα μη έμπιστα στοιχεία και μπορεί να χρησιμοποιεί βεβαίωση (attestation) για να εδραιώσει την ταυτότητα του θύλακα. Το μέγεθος της αξιοποιήσιμης μνήμης θύλακα και η υποστηριζόμενη πολιτική εκκίνησης διαφέρουν ανάλογα με την πλατφόρμα.

Πού είναι χρήσιμο

Μια εφαρμογή μπορεί να τοποθετήσει έναν υπολογισμό περιορισμένου εύρους και μυστικά εντός ενός θύλακα, αντιμετωπίζοντας το περιβάλλον κεντρικό σύστημα ως εκτός του ορίου εμπιστοσύνης της. Οι λειτουργίες I/O, οι μη έμπιστες είσοδοι, η συμπεριφορά εξαιρέσεων και οι παράμετροι πλευρικών καναλιών (side-channels) εξακολουθούν να απαιτούν ρητό σχεδιασμό.

Πώς να ελέγξετε την υποστήριξη και την ενεργοποίηση

Ελέγξτε το CPUID.07H.00H:EBX bit 2 και τις ειδικές για το SGX πληροφορίες του CPUID leaf 12H, και στη συνέχεια επαληθεύστε την προετοιμασία του υλικολογισμικού (firmware provisioning), την υποστήριξη προγράμματος οδήγησης/περιβάλλοντος εκτέλεσης και τις απαιτήσεις attestation της εφαρμογής. Ακολουθήστε την ακριβή υποστηριζόμενη διαμόρφωση της πλατφόρμας.

Η δυνατότητα, η ενεργοποίηση και η επιβολή πρέπει να ελέγχονται ξεχωριστά. Ένας επεξεργαστής μπορεί να υποστηρίζει μια προστασία ενώ το λειτουργικό σύστημα, η εφαρμογή ή η πολιτική της εικονικής μηχανής δεν την ενεργοποιεί. Ένα πεδίο υποστήριξης σε βάση δεδομένων δεν αποτελεί πιστοποίηση γνησιότητας ενός συστήματος που εκτελείται.

Τι δεν καθορίζει η δυνατότητα

Μια επισήμανση SGX δεν θεμελιώνει λεπτομέρειες SGX1/SGX2, ευέλικτο έλεγχο εκκίνησης (flexible launch control), διαθεσιμότητα υπηρεσίας attestation ή συγκεκριμένη χωρητικότητα μνήμης θύλακα. Δεν καθιστά εμπιστευτικές αυθαίρετες, μη τροποποιημένες εφαρμογές ούτε εξαλείφει κάθε πλευρικό κανάλι.

Συμβατότητα και απόδοση στην πράξη

Διατηρείτε ενημερωμένο το λειτουργικό σύστημα, το υλικολογισμικό και το επηρεαζόμενο περιβάλλον εκτέλεσης. Εάν μια προστασία εμφανίσει πρόβλημα συμβατότητας, χρησιμοποιήστε πρώτα τα διαγνωστικά του κατασκευαστή και τις υποστηριζόμενες ενημερώσεις. Μια γενική εναλλαγή προστασίας μπορεί να επηρεάσει άσχετες εφαρμογές και θα πρέπει να ακολουθεί μια ρητή πολιτική ανάπτυξης και επαναφοράς.

Μια πρακτική λίστα ελέγχου επαλήθευσης

1. Καταγράψτε το ακριβές μοντέλο επεξεργαστή ή πλατφόρμας και τις εμπλεκόμενες εκδόσεις εφαρμογής, λειτουργικού συστήματος και περιβάλλοντος εκτέλεσης (runtime). Διατηρήστε τη διατύπωση του πραγματικού σφάλματος ή της απαίτησης.
2. Ελέγξτε τις αναφορές του κατασκευαστή για το συγκεκριμένο μοντέλο και, στη συνέχεια, εξετάστε την πραγματική δυνατότητα και την ενεργοποιημένη κατάσταση στο περιβάλλον όπου εκτελείται το πρόγραμμα.
3. Συγκρίνετε κάθε απαίτηση του επιλεγμένου εκτελέσιμου αρχείου (binary) ή του backend. Μια δυνατότητα με παρόμοιο όνομα, ένα ψευδώνυμο ή μια ευρεία ετικέτα τεχνολογίας δεν επαρκεί.
4. Επιβεβαιώστε ότι η εφαρμογή επέλεξε την προβλεπόμενη υλοποίηση. Χρησιμοποιήστε τα τεκμηριωμένα διαγνωστικά της και μια υποστηριζόμενη εναλλακτική λύση (fallback) όταν δεν πληρούνται οι απαιτήσεις.
5. Κάντε μία υποστηριζόμενη αλλαγή τη φορά και επαναλάβετε τον ίδιο φόρτο εργασίας. Διατηρήστε διαθέσιμη την αρχική διαμόρφωση και τη διαδρομή επαναφοράς.

Εάν η δυνατότητα αναφέρεται αλλά το λογισμικό δεν μπορεί να τη χρησιμοποιήσει

Ξεκινήστε με το ακριβές στοιχείο που αποτυγχάνει. Μια βάση δεδομένων υλικού περιγράφει την καταγεγραμμένη δυνατότητα· το λειτουργικό σύστημα ή ο hypervisor μπορεί να εκθέσει ένα διαφορετικό πραγματικό περιβάλλον. Ένα σφάλμα μη έγκυρης εντολής (illegal-instruction error) απαιτεί επίσης διερεύνηση της πραγματικής εντολής που προκάλεσε το σφάλμα και της έκδοσης του εκτελέσιμου (binary build), καθώς η αλλοίωση δεδομένων ή μια άσχετη μη υποστηριζόμενη εντολή μπορεί να προκαλέσει παρόμοιο σύμπτωμα.

Εγκαταστήστε την έκδοση της εφαρμογής, του προγράμματος οδήγησης ή του περιβάλλοντος εκτέλεσης που υποστηρίζεται για την ακριβή πλατφόρμα και χρησιμοποιήστε τη βασική γραμμή (baseline) ή την εναλλακτική έκδοση (fallback build) που τεκμηριώνει ο κατασκευαστής, εάν χρειάζεται. Μια ενημέρωση λογισμικού δεν μπορεί να δημιουργήσει μια εντολή που λείπει από τον επεξεργαστή. Οι αλλαγές στο υλικολογισμικό (firmware) και στην πολιτική ασφαλείας θα πρέπει να ακολουθούν τη διαδικασία του κατασκευαστή του συστήματος και ένα σχέδιο επαναφοράς και όχι μια γενική συνταγή βελτιστοποίησης.

Σχετικές δυνατότητες και χρήσιμες διακρίσεις

Trusted Execution (Intel TXT) · AMD SEV · Execute Disable (NX)

Πηγές και πεδίο εφαρμογής αυτής της επεξήγησης

Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual · Υλοποίηση αναφοράς προγραμματιστή Intel SGX

Αυτές οι αναφορές καθορίζουν την αρχιτεκτονική συμπεριφορά και τις απαιτήσεις λογισμικού. Δεν επαληθεύουν ανεξάρτητα κάθε τιμή δυνατότητας σε μια συνδεδεμένη σελίδα μοντέλου υλικού. Για την υποστήριξη του μοντέλου, χρησιμοποιήστε τα στοιχεία τεκμηρίωσης του κατασκευαστή αυτής της σελίδας και ελέγξτε την πραγματική διαμόρφωση του συστήματος. Αυτό το άρθρο δεν παρέχει ημερομηνία δοκιμής επιδόσεων (benchmark), πιστοποίησης ή ανεξάρτητης αξιολόγησης.

Σχετικά

Αυτές οι οντότητες συνδέονται με αυτό το άρθρο. Ο τύπος εμφανίζεται σε κάθε σύνδεσμο.

Πηγές και επαλήθευση

Συντακτική ιδιοκτησία: Feex. Δεν έχει καταγραφεί ημερομηνία ανεξάρτητης αναθεώρησης. Πώς ερευνούμε.

• Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual · Οι τόμοι 1 και 2 περιγράφουν τις κατονομαζόμενες οικογένειες εντολών και το CPUID· ο τόμος 3 περιγράφει την κατάσταση, τη σελιδοποίηση, το VMX και τους ελέγχους προστασίας. Η τεκμηρίωση αρχιτεκτονικής δεν καθορίζει την υποστήριξη για ένα συγκεκριμένο μοντέλο.
• Υλοποίηση αναφοράς προγραμματιστή Intel SGX · Επίσημο έργο SDK/runtime και αναφορές για ανάπτυξη θυλάκων. Οι ακριβείς απαιτήσεις πλατφόρμας και attestation παραμένουν εξειδικευμένες ανά εφαρμογή.