2020 Fiscal Year Research-status Report
Intel SGXを用いた安全かつ容易な侵入検知システムの構築
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19K11902
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
光来 健一 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (60372463)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 仮想マシン / SGX / 侵入検知 / 監視 / クラウド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は昨年度に引き続き、Intel SGXの保護領域を用いた仮想マシン（VM）の安全な監視（課題(1)）と、SGX保護領域での高度な侵入検知システム（IDS）の実行（課題(2)）に取り組んだ。さらに、複数のSGX保護領域を用いた監視機能の分割（課題(3)）への取り組みを開始した。
課題(1)については、SGX保護領域内からVMのストレージを安全に監視する機構を開発した。クラウド内部の攻撃者による盗聴を防ぐために、ストレージ全体を暗号化してSGX保護領域で復号する。そのために、SGX保護領域内で動作するファイルシステムを開発した。その上で、chkrootkitと呼ばれるIDSと同等の機能をSGX保護領域内で実現した。具体的には、VMのメモリ監視機構を用いて9種類、VMのストレージ監視機構を用いて57種類の攻撃を検知できるようにした。
課題(2)については、昨年度、調査したGraphene-SGXとは別のライブラリOSであるSCONEを用いて、SGX保護領域内で既存のIDSを実行可能なシステムを開発した。SCONEはGraphene-SGXよりも軽量なライブラリOSであり、OS情報を返すprocファイルシステムは提供されていなかったため、IDSに対してVM内のOS情報を返すprocファイルシステムを新たに開発した。このシステムを用いて、既存のnetstatを実行してVMのネットワーク情報が取得できることを確認した。
課題(3)については、IDSを複数のSGX保護領域に分割する計画であったが、システム管理モード（SMM）と呼ばれる安全な実行環境とSGX保護領域に分割するシステムを開発した。これにより、ハイパーバイザに依存せずに安全にIDSをオフロードすることが可能になった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
課題(3)についてはSGX保護領域を複数用いることを計画していたが、それよりも安全にIDSを実行可能なシステムを考案することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
課題(1)については、まず、VMのメモリ監視機構およびストレージ監視機構の詳細な性能評価を行う。次に、SGX保護領域内で実現したIDSの性能評価を行う。
課題(2)については、VMを用いてSGX保護領域内でSCONEを実行した場合に性能が低下することが判明したため、その原因を調査し、性能改善を行う。また、SGX保護領域内に作成したprocファイルシステムを拡張することにより、様々なIDSを実行可能にする。
課題(3)については、まだOSのバージョン情報の取得しか行えていないため、様々なOS情報を取得してシステム全体の監視を行えるようにする。また、実機のBIOSを変更することにより、VMを用いずに監視を行えるようにすることも検討する。
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Research Products
(3 results)
