研究机构：Shanghai Jiao Tong University
论文出处：USENIX 2024
2.论文总结
CVMs在为云租户提供强大数据隐私保护的同时，也对实时迁移和快照等虚拟机维护操作提出了重大挑战。因为传统的虚拟机维护方式基于不被CVMs所信任的HV，导致传统方案无法适用于CVMs。现有方案大多需要对硬件和固件进行深度修改，这会导致安全性或性能的下降。此外，这类方法缺乏升级灵活性和跨平台兼容性，限制了CVM在云计算中的广泛应用。
本文提出机密过程调用（Confidential Procedure Calls，CPC），这是一种在客户机内部高效安全执行CVMs维护模块的灵活方案。本文在两大主流CVM平台上实现了原型系统：基于AMD SEV的原型展现出CPC的高性能优势，资源回收速度提升3倍，实时迁移速度更是现有方案的138倍；基于ARM CCA的原型进一步验证了CPC卓越的安全性和灵活性，为CVM技术的实用化提供了有力支撑。
3.系统设计
当前方法的局限性促使作者反思现有技术路线的有效性，该路线主要依赖于对基础设施领域进行修改，并探讨一种能符合并满足以下目标的新型设计方案。
4.实现
本文已在AMD SEV和ARM CCA平台上实现了可信平台组件（CPC）及其对应的应用场景原型。其中，基于AMD平台的用例旨在实际硬件环境中进行性能评估，而在缺乏VMPL特性的ARM CCA平台上实现SeCPC用例，则验证了（Se）CPC的安全性与跨平台兼容性。
5.安全分析
本节分别从四个不同领域的角度，系统分析了受保护计算容器（CPC）的整体系统安全性。
6.评价总结
本文提出机密过程调用作为一种创新方法，通过弥合宿主机与CVM内部维护模块间语义隔阂，从而提升CVM维护灵活性、安全性与效率方面的性能。基于主流CVM平台实现的原型系统表明，该设计成功达成了这三重目标。或许由CPC填补的这块维护拼图能够增强机密虚拟机的实用价值，从而推动其在云环境中的广泛应用。