基于内存隔离的安全处理器架构

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近年来，随着计算机系统在社会中的普及和应用，尤其是移动智能设备和云计算技术的广泛使用，针对存储在计算机系统中敏感信息的攻击给社会造成了十分严重的损失和危害。因此，发展信息安全技术，研究安全保护方案的需求日益强烈。传统的基于软件的系统安全保护方案的安全性并不理想，存在着TCB过大，软件容易被攻击和篡改等问题。针对于软件防护的种种问题，工业界和学术界提出了很多基于硬件的安全保护方法。与传统的软件方法相比，硬件方法具有高安全性，高性能等突出特点，正在称为系统安全领域的研究热点。
　　本文以基于内存隔离的安全处理架构为研究内容，提出了SecPage安全处理器架构。通过使用专用安全指令、专用寄存器等硬件设施，SecPage可以在内存当中创建和管理若干个隔离执行环境。应用程序可以将敏感的代码和数据放置于隔离环境中，只有通过SecPage的专用机制才能访问到隔离环境中的内容。外部程序，包括系统软件在内，都无法从隔离环境外部进行访问。通过这种由硬件保证和实施的隔离，达到保护敏感信息的目的。
　　本文中描述了SecPage的实现和评估，证明该方案的安全性和性能，并分析了该方案与其它已有方案各自的特点。与其它方案相比，SecPage试图在低成本、高安全，高性能这几个特性之间取得平衡。最后，本文分析了SecPage的应用场景，以及今后可以改进和发展的地方。

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作者
梁凯源;
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作者单位

天津大学;

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授予单位天津大学;
学科软件工程
授予学位硕士
导师姓名郭炜,邵鹏;
年度 2016
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类内存贮器（主存贮器）总论;数据安全;
关键词
安全处理器; 内存隔离; 安全保护; 信息安全; 软件防护;

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