Denial-of-Service Attacks on Shared Cache in Multicore: Analysis and Prevention
Denial-of-Service Attacks on Shared Cache in Multicore: Analysis and Prevention
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多核共享缓存的拒绝服务攻击：分析与预防
DOI：
10.1109/rtas.2019.00037
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Yun, Heechul
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bechtel, Michael;Yun, Heechul
在本文中，我们研究了多核平台中共享缓存的拒绝服务 (DoS) 攻击的可行性。通过精心设计的攻击者任务，无论我们是否对其共享缓存进行分区，我们都能够使在流行的嵌入式多核平台上的专用内核上运行的受害者任务的执行时间增加超过 300 倍。基于在真实和模拟多核平台上的仔细实验，我们确定了非阻塞缓存的内部硬件结构，即缓存写回缓冲区，作为共享缓存 DoS 攻击的潜在目标。我们提出了一种操作系统级解决方案，通过扩展最先进的内存带宽调节机制来防止此类 DoS 攻击。我们在真实的多核平台上的 Linux 中实现了所提出的机制，并展示了其在防御缓存 DoS 攻击方面的有效性。
In this paper we investigate the feasibility of denial-of-service (DoS) attacks on shared caches in multicore platforms. With carefully engineered attacker tasks, we are able to cause more than 300X execution time increases on a victim task running on a dedicated core on a popular embedded multicore platform, regardless of whether we partition its shared cache or not. Based on careful experimentation on real and simulated multicore platforms, we identify an internal hardware structure of a non-blocking cache, namely the cache writeback buffer, as a potential target of shared cache DoS attacks. We propose an OS-level solution to prevent such DoS attacks by extending a state-of-the-art memory bandwidth regulation mechanism. We implement the proposed mechanism in Linux on a real multicore platform and show its effectiveness in protecting against cache DoS attacks.
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DOI：
10.1109/rtas.2016.7461339
发表时间：
2016
期刊：
2016 IEEE Real-Time and Embedded Technology and Applications Symposium (RTAS)
影响因子：
--
作者：
R. Pellizzoni;H. Yun
通讯作者：
H. Yun
DOI：
10.1109/rtss.2018.00040
发表时间：
2018
期刊：
2018 IEEE Real-Time Systems Symposium (RTSS)
影响因子：
--
作者：
Ankit Agrawal;R. Mancuso;R. Pellizzoni;G. Fohler
通讯作者：
G. Fohler
利用运行时资源容量实施的多核干扰敏感 WCET 分析
DOI：
10.1109/ecrts.2014.20
发表时间：
2014
期刊：
2014 26th Euromicro Conference on Real-Time Systems
影响因子：
--
作者：
Jan Nowotsch;M. Paulitsch;Daniel Buhler;Henrik Theiling;Simon Wegener;Michael Schmidt
通讯作者：
Michael Schmidt
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DOI：
10.1007/11796435_37
发表时间：
2006
期刊：
2008 International Symposium on Computer Architecture
影响因子：
--
作者：
G. Keramidas;Pavlos Petoumenos;S. Kaxiras;Alexandros Antonopoulos;D. Serpanos
通讯作者：
D. Serpanos
DOI：
10.1109/rttas.1997.601360
发表时间：
1997-06
期刊：
Proceedings Third IEEE Real-Time Technology and Applications Symposium
影响因子：
--
作者：
J. Liedtke;Hermann Härtig;M. Hohmuth
通讯作者：
J. Liedtke;Hermann Härtig;M. Hohmuth