作者：  （1）Zane Weissman，伍斯特理工学院，美国马萨诸塞州伍斯特市{zweissman@wpi.edu}；  （2）Thomas Eisenbarth，德国吕贝克大学 {thomas.eisenbarth@uni-luebeck.de}；  （3）Thore Tiemann，德国吕贝克大学{t.tiemann@uni-luebeck.de}；  （4）Berk Sunar，伍斯特理工学院，美国马萨诸塞州伍斯特市{sunar@wpi.edu}。 链接表 摘要和引言 背景 威胁模型 Firecracker 遏制系统分析 Firecracker Microvms 中的微架构攻击与防御分析 结论、致谢和参考文献 6。结论 云技术不断变化以满足客户的需求。与此同时，CSP 的目标是最大限度地提高效率和利润，这激励无服务器 CSP 过度承诺可用的计算资源。虽然从经济角度来看这是合理的，但在利用共享硬件资源的微架构攻击背景下，由此产生的系统行为可能是灾难性的。在过去几年中，微架构威胁形势频繁而迅速地变化。有些缓解措施可以很好地防止许多攻击，但它们往往会导致显著的性能成本，这迫使 CSP 必须在经济价值和安全性之间找到平衡。此外，一些微架构攻击根本无法受到现有缓解措施的阻碍。CSP 客户几乎无法控制部署的微架构防御措施，必须相信他们的提供商能够跟上微架构攻击和缓解措施发展的步伐。纵深防御需要从微代码到 VMM 再到容器的每个级别的安全性。每个系统都必须作为一个整体来考虑，因为一个系统级别的某些保护措施可能会在另一个系统级别上打开漏洞。 我们表明，Firecracker VMM 所推荐的默认对策不足以满足其隔离目标。事实上，许多测试过的攻击媒介在采取对策时都出现了泄漏。我们将 Medusa 缓存索引/块写入变体确定为仅在虚拟机之间起作用的攻击媒介，即在实施了额外的隔离机制的情况下。此外，我们还表明，禁用 SMT（AWS 推荐并执行的昂贵缓解技术）并不能完全防御 Medusa 变体。即使禁用了 SMT，上述 Medusa 变体和 Spectre-PHT 仍然能够在云租户之间泄露信息，只要攻击者和目标线程继续争夺同一物理 CPU 核心的硬件资源。不幸的是，在高密度无服务器环境中，这种情况是不可避免的。目前，无服务器 CSP 必须保持警惕，保持固件最新，并采用所有可能的防御措施来抵御微架构攻击。用户不仅必须信任他们选择的 CSP 能够让他们的系统保持最新和正确配置，还必须意识到某些微架构漏洞（尤其是某些 Spectre 变体）仍然能够跨越遏制边界。此外，处理器设计在不断发展，推测和无序执行仍然是一代又一代提高性能的重要因素。因此，我们不太可能看到新的微架构漏洞的最后一个，正如最近发现的一波新攻击 [36、47、53] 所示。 致谢 这项工作得到了德国研究基金会 (DFG) 资助 (资助编号 439797619 和 456967092)、德国联邦教育和研究部 (BMBF) 资助 (资助编号 SASVI 和 SILGENTAS)、国家科学基金会 (NSF) 资助 (资助编号 CNS-2026913) 以及卡塔尔国家研究基金的部分资助。 参考 [1] Alexandru Agache、Marc Brooker、Alexandra Iordache、Anthony Liguori、Rolf Neugebauer、Phil Piwonka 和 Diana-Maria Popa。2020 年。Firecracker：面向无服务器应用程序的轻量级虚拟化。在 NSDI 中。USENIX 协会，419–434。  [2] Alejandro Cabrera Aldaya 和 Billy Bob Brumley。2022 年。HyperDegrade：从 GHz 到 MHz 的有效 CPU 频率。在 USENIX 安全研讨会上。USENIX 协会，2801–2818。  [3] Alejandro Cabrera Aldaya、Billy Bob Brumley、Sohaib ul Hassan、Cesar Pereida García 和 Nicola Tuveri。2019 年。端口争用带来的乐趣和收益。IEEE 安全与隐私研讨会论文集。IEEE，870–887。  [4] 亚马逊网络服务。2023 年。AWS Fargate。https://docs.aws.amazon.com/eks/latest/userguide/fargate.html 访问时间：2023 年 8 月 17 日。[5] 亚马逊网络服务。2023 年。AWS Lambda 功能。https://aws.amazon.com/lambda/features/ 访问时间：2023 年 8 月 17 日。  [6] 亚马逊网络服务。2023 年。Firecracker 设计。https://github.com/firecrackermicrovm/firecracker/blob/9c51dc6852d68d0f6982a4017a63645fa75460c0/docs/design.md。  [7] 亚马逊网络服务。2023 年。Firecracker Jailer。https://github.com/firecracker-microvm/firecracker/blob/main/docs/jailer.md。访问时间：2023 年 8 月 14 日。  [8] 亚马逊网络服务。2023 年。生产主机设置建议。https://github.com/firecracker-microvm/firecracker/blob/9ddeaf322a74c20cfb6b5af745112c95b7cecb75/docs/prod-host-setup.md。访问时间：2023 年 5 月 22 日。  [9] Abhiram Balasubramanian、Marek S. 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