题目： Protecting Private Keys against Memory Disclosure Attacks using Hardware Transactional Memory
作者： Le Guan, Jingqiang Lin, Bo Luo, Jiwu Jing, Jing Wang
单位： Chinese Academy of Sciences
出版： IEEE Symposium on Security and Privacy 2015
解决问题：
- 加密密钥在安全界享有最高等级保护。但在很多情况下，非对称加密的私钥却在内存中以明文的形式储存。Memory Disclosure Attacks就是一种直接将内存数据拿走的攻击，如OpenSSL HeartBleed。很多程序缺陷都直接导致内存可以被非法访问。已有的方式有溢出检查和完整性检查。但对于冷启动而言，却可以绕过所有已有的方案，直接获取数据。
- Mimosa是含羞草，意味着当攻击者碰触时自动关闭，保证数据的隐私性不泄漏。HTM本意是为了并发控制系统对数据竞争访问的硬件支持，简称硬事务内存。本工作发现Intel TSX（一种HTM实现）的原子性保障可用于内存敏感数据的保护，而且其基于cache的设计可以保证加密过程不泄漏到RAM芯片上。
- 方法简介：集成TRESOR，使用内核态下debug寄存器存储主key，然后每个进程一个私key。私key默认情况下在内存中用主key加密。当某个进程需要加密时，创建一个事件，在事件中解密得到私key，然后进行正常载荷的加密/解密操作，事务退出时清除私key明文，并用主key再次加密私key存储在内存中。事务发生时，所有外界对事务内存区间的访问导致自动回滚。
贡献：
- 第一篇使用TSX技术实现隐私保护的工作。
- 实现证明可有效抵御Memory Disclosure Attack，代价较小。
- 提出程序应如何结合HTM保护自身的guideline。
假设：
- TSX的正确实现。
- OS启动过程不受攻击。
- 假设内核完整性不被破坏。
- 需要用到调试寄存器，因此禁止LKM和/dev/mem，对ptrace打补丁，移除JTAG端口。
实现挑战：
- MMX寄存器会导致TSX Abort事件，因此需要对加密库做修改。
体会：
- 将加密过程使用的数据放在XBEGIN和XEND之间，就可以保证任何不是当前上下文的代码访问（其余线程）无法得到加密数据。本质可以视为基于事务内存的访问权限控制，粒度在线程级别上。
思考：
- 已有不少工作使用x64上闲置的segment寄存器作为线程级别的最小特权实现，取得了不少成果。TSX也是线程级别的原子访问。观察性能实现，进而思考：是否可以用TSX来实现轻量级的线程特权分离。另外TSX还可以很好地抵御cache侧信道攻击：Strong and Efficient Cache Side-Channel Protection using Hardware Transactional Memory. USENIX Security Symposium 2017。值得探索。
