Challenges and Opportunities for Practical and Effective Dynamic Information Flow Tracking
Challenges and Opportunities for Practical and Effective Dynamic Information Flow Tracking
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实用有效的动态信息流跟踪的挑战和机遇
DOI：
10.1145/3483790
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发表时间：
2023
影响因子：
16.6
通讯作者：
Oliveira, Daniela
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Brant, Christopher;Shrestha, Prakash;Mixon-Baca, Benjamin;Chen, Kejun;Varlioglu, Said;Elsayed, Nelly;Jin, Yier;Crandall, Jedidiah;Oliveira, Daniela
信息流跟踪是在40多年前提出的，旨在解决访问控制机制的局限性，以保证系统内流动的信息的保密性和完整性，但尚未在实践中广泛应用于安全解决方案。在这里，我们对动态信息流跟踪（DIFT）的文献进行了调查和系统化，以发现挑战和机会，使其成为安全解决方案的实用和有效。我们从两个维度关注文献中的常识和遗留的研究差距- (i)实现DIFT的抽象层（软件，软件/硬件或硬件）和（ii）安全目标（机密性和/或完整性）。我们观察到两个主要的限制阻碍了DIFT在动态安全应用中的实际应用：(i)高实现开销和（ii）不完整的信息流跟踪（低准确性）。在回顾文献之后，我们假设，通过硬件并行解决这些主要的阻抗可以潜在地释放DIFT对系统安全性的巨大潜力，因为它可以允许以内置和标准化的方式实现安全策略。此外，我们为下一代实用高效的DIFT系统提供了建议，并着眼于硬件支持的实现。
Information flow tracking was proposed more than 40 years ago to address the limitations of access control mechanisms to guarantee the confidentiality and integrity of information flowing within a system, but has not yet been widely applied in practice for security solutions. Here, we survey and systematize literature on dynamic information flow tracking (DIFT) to discover challenges and opportunities to make it practical and effective for security solutions. We focus on common knowledge in the literature and lingering research gaps from two dimensions— (i) the layer of abstraction where DIFT is implemented (software, software/hardware, or hardware) and (ii) the security goal (confidentiality and/or integrity). We observe that two major limitations hinder the practical application of DIFT for on-the-fly security applications: (i) high implementation overhead and (ii) incomplete information flow tracking (low accuracy). We posit, after review of the literature, that addressing these major impedances via hardware parallelism can potentially unleash DIFT’s great potential for systems security, as it can allow security policies to be implemented in a built-in and standardized fashion. Furthermore, we provide recommendations for the next generation of practical and efficient DIFT systems with an eye towards hardware-supported implementations.
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