ETSG-SMT:一种SMT时间信道安全问题描述模型

同时多线程(simultaneousmulti-threading,SMT)技术是现代高性能处理器的标配技术,是提升线程级并行度的重要微架构优化技术之一.SMT技术在带来性能提升的同时,也引入了新的时间信道安全问题,相对于跨核、跨处理器,SMT技术下的时间信道安全问题更难应对和防护,且陆续有新的安全问题出现.当前缺少一种系统描述SMT环境下时间信道安全问题的方法.从利用SMT技术产生时间信道的原理入手,聚焦SMT环境下共享资源产生的时间信道及其攻击机理,基于拓扑排序图(topologicalsortgraph,TSG)模型,结合数据流分析扩展得到一种适用于SMT环境下的时间信道安全问题描述模型——ETSG(extendedtopologicalsortgraph,扩展的拓扑排序图)-SMT.首先介绍SMT环境下时间信道安全问题利用和防护的技术特点以及使用TSG模型分析SMT环境下时间信道安全问题的限制与不足;然后在TSG模型基础上,针对SMT技术特征及其安全问题的形式化描述特点,结合数据流分析技术形成一套新的建模方法;最后,通过将ETSG-SMT模型应用到SMT环境下现有的攻击方法和防护案例推导中,证明使用ETSG-SMT模型对SMT环境下时间信道原理分析和防护技术推导有很好的应用价值.