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JMP+RAND: Mitigating Memory Sharing-based Side-channel Attacks by Embedding Random Values in Binaries

JMP+RAND: 바이너리 난수 삽입을 통한 메모리 공유 기반 부채널 공격 방어 기법

  • Kim, Taehun (Information and Cyber Security Lab, School of Computer and Information Engineering Kwangwoon University) ;
  • Shin, Youngjoo (Information and Cyber Security Lab, School of Computer and Information Engineering Kwangwoon University)
  • 김태훈 (광운대학교 컴퓨터정보공학부 정보 및 사이버보안 연구실) ;
  • 신영주 (광운대학교 컴퓨터정보공학부 정보 및 사이버보안 연구실)
  • Published : 2019.10.30

Abstract

정보보안을 달성하기 위해서 컴퓨터가 보급된 이래로 많은 노력이 이루어졌다. 그중 메모리 보호 기법에 대한 연구가 가장 많이 이루어졌지만, 컴퓨터의 성능 향상으로 이전의 메모리 보호 기법들의 문제들이 발견되고, 부채널 공격의 등장으로 새로운 방어책이 필요 되었다. 본 논문에서는 프로그램에 정적 바이너리 재작성(Static Binary Rewriting) 기법을 통해 페이지(Page)마다 4~8byte 의 난수를 삽입하여 메모리 공유 기반 부채널 공격을 방어할 수 있는 2 가지 방법을 제시한다. 최근 아키텍처는 분기 예측(Branch Prediction)을 통해 jmp 명령어에 대한 분기처리가 매우 빠르고 정확하게 처리되기 때문에 난수를 삽입할 때 사용하는 jmp+rand 방식은 오버헤드가 매우 낮다. 또한 특정 프로그램에만 난수 삽입이 가능하므로 특히 클라우드 환경에서 중복제거 기능과 함께 사용하면 높은 효율성을 보일 수 있다고 예상한다.

Keywords