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|CPU有个禁区，内核权限也无法进入( 二 )


领导给他们几个一一分配了任务 ， 下去思考这些问题的解决办法 ， 过几天再进行讨论 。
在他们散会离场前 ， 我匆忙离开了 。
主动出击
这可是个表现的好机会 ， 要是能解决上面的问题 ， 领导说不定能让我加入这个项目组 。
对于安全空间实现问题 ， 既然是从内存上划出来的区域 ， 自然得从内存的访问控制上做文章 。 我跟咱们厂里内存管理单元MMU的小黑还算有些交情 ， 打算去向他请教一番 。
听完我的需求 ， 小黑不以为意 ， “就这啊 ， 小事一桩 ， 访问内存时我会进行权限检查 ， 到时候除了之前已有的检查 ， 再加一道检查就可以：如果发现是要访问安全空间的页面 ， 再检查一下当前的工作模式是否正确”
其他几个问题我也有了自己的想法 ， 安全空间按照创建-初始化-进入-退出-销毁的顺序进行使用 。
创建：通过执行ECREATE指令创建一个安全空间 ，
初始化：通过执行EINIT指令对刚才创建的安全空间进行初始化
进入 & 退出：通过执行EENTER/EEXIT指令进入和退出安全空间 ， 类似于系统调用的SYSENTER/SYSEXIT指令 。 提前设置好入口地址 ， 进入安全空间后需要从指定的地方开始执行 ， 避免外面的程序乱来 。 执行这两条指令的同时CPU进行安全模式的切换 。
中断 & 异常：遇到中断和异常 ， 需要转而执行操作系统内核处理代码 ， 而操作系统是不能被信任的 。 需要执行AEX指令退出 ， 将在安全空间执行的上下文保存起来 ， 以便回头继续执行 。
系统调用：系统调用有点麻烦 ， 需要进入操作系统内核空间 ， 因为不能信任操作系统 ， 同样需要先退出安全空间 ， 执行完系统调用再进来 。
函数调用：安全空间和外部可以互相调用函数 ， 普通空间调用安全空间函数叫ECALL ， 安全空间调用外部空间函数叫OCALL 。 调用的方式类似操作系统的系统调用 ， 不同的是操作系统的函数是内核提供 ， 安全空间的函数是应用程序自己定义的
销毁：通过执行EREMOVE指令销毁一个安全空间
我还给这个安全空间取了一个名字 ， 叫：Enclave ， 自然而然咱们CPU的工作模式就分了Enclave模式和非Enclave模式 。
内存加密
随后 ， 我把我的这些想法整理出来 ， 来到了领导办公室 ， 主动申请加入SGX项目组 。
领导显然对我的到来有些意外 ， 不过看完我准备的材料还是满意的同意了我的申请 ， 让我也参与下一次的讨论会 ， 真是功夫不负有心人！
很快就到了下一次的会议 ， 我再也不用在门外偷听了 。
|CPU有个禁区，内核权限也无法进入
本文插图

会议上我的方案得到了大家的一致认可 ， 只有八号车间的代表不以为然：“安全空间的方案是很好 ， 但是还差一个最重要的东西 ， 要是加上这个 ， 那就完美了！”
“是什么？” ， 大家齐刷刷的望向了老八 。
“这些形形色色的攻击方式 ， 最终都是要读写内存数据 ， 而他们屡屡得手的根本原因在于什么？” ， 老八说到 。
大家一头雾水 ， 不知道他想表达什么 。
“老八 ， 你就别卖关子了 ， 快说吧！”
老八站了起来 ， 说到：“其根本原因就在于内存中的数据是明文 ， 一旦数据泄漏就可能造成严重后果 。 而如果我们把安全空间的内存数据加密了呢？即便我们的防线都失守了 ， 对方拿到的也只是加密后的数据 ， 做不了什么！”
老八的话如当头一棒 ， 我怎么就没往这个方向考虑 。
“加密？那什么时候解密呢？” ， 虎子问到 。
|CPU有个禁区，内核权限也无法进入
本文插图

“问得好 ， 我建议咱们厂里内存管理部门设置一个内存加密引擎电路MEE(memory encryption engine) ， 对安全空间的数据进行透明的加解密 ， 数据写入内存时加密 ， 读入咱们CPU内部时再解密！”


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