- Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi
- Vol: 37 Issue: 2
- Eş zamanlı çok işlem parçacıklı işlemcilerde adalet için güvenli önbellek paylaşımı
Eş zamanlı çok işlem parçacıklı işlemcilerde adalet için güvenli önbellek paylaşımı
Authors : Sercan SARI, Onur DEMİR
Pages : 771-782
Doi:10.17341/gazimmfd.711396
View : 9 | Download : 1
Publication Date : 2022-02-28
Article Type : Research
Abstract :Bulut bilişimin yaygın kullanımı, sanallaştırma ve uzaktan çalıştırma nedeniyle sunucu kaynaklarının birden fazla bilgisayar tarafından paylaşılması, donanımı paylaşılan bir kaynak haline getirmiş,ve donanım güvenliği daha fazla önem kazanmaya başlamıştır. Meltdown ve Spectre saldırılarında olduğu gibi önbellek tabanlı yan kanal saldırıları yoluyla şifreleme anahtarları gibi gizli bilgileri çıkarmak mümkündür. Güvenli donanım çalışmaları içinde, güvenli önbellek mimarileri üzerine yapılan çalışmalar daha derin bir odak noktası haline geldi. Güvenli önbellek mimarileri kaçınılmaz bir performans kaybıyla birlikte gelir, çünkü her zaman saldırganlardan bilgi gizlemenin bir işleme ya da saklama maliyeti vardır. Performansın düşüşünü kullanıcılar arasında adil bir şekilde paylaştırmak, güvenlik çözümlerinde göz ardı edilmiştir. Bu çalışma ile birlikte, mevcut mimarilerin performans bozulmalarını analiz edip, genel çerçevenin adaletliliğini artıran yeni bir çözüm sunuyoruz. Önbellek tabanlı yan kanal saldırılarına karşı, bir işlemci içindeki rakip iş parçacıkları arasında adalete saygı duyan güvenli bir önbellek mekanizması öneriyoruz. FairSDP mimarisini 4 iş parçacıklı ve 8 iş parçacıklı işlemcilerde değerlendirdik. Sonuç olarak, 4 iş parçacıklı bir sistemde ortalama olarak SecDCP (Güvenli ve Dinamik Önbellek Bölümleme) mimarisine kıyasla yüzde 38,6 performans artışı elde ediyoruz. 8 iş parçacıklı bir sistemde taban çizgisine göre yüzde 8,7'ye kadar performans iyileştirmesi, statik bölümlemeye kıyasla yüzde 9,2 daha iyi performans ve ortalama olarak SecDCP'ye göre yüzde 14,1 performans artışı sağlayabildiğimizi gösteriyoruz. Ayrıca, güvenli olmayan bir dinamik önbellek bölümleme tekniğine kıyasla adalet metriği açısından hemen hemen aynı sonuçları elde ederiz.Keywords : güvenli önbellek, bilgisayar mimarisi, önbellek tabanlı yan kanal saldıraları