李沛南

（中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室，北京 100093；中国科学院大学网络空间安全学院，北京 100049）

随着大数据时代的到来，5G、云平台等技术日趋成熟，人们生活中记录的文件、音频、视频可以在网络上高速传播，并能使用云平台技术存储、分享。但随着计算机系统日趋复杂，软硬件技术日益繁多，近些年，越来越多的安全漏洞被披露。2011—2020 年新披露CVE 漏洞的数量统计如图1 所示，2020 年新披露的漏洞已接近10 年前的6 倍。更重要的是，除了软件上发现的漏洞外，硬件本身也被披露存在着大量的安全隐患。软件漏洞可以通过加补丁等方法进行修复，但硬件上的缺陷却无法在短时间内有效地根除。这些问题都来源于在传统的系统设计中，不论是硬件还是软件，都是一味地追求性能而忽略了安全性。因此，分析现有漏洞，归纳漏洞本质，并在下一代系统设计伊始便将安全性作为重要的考虑因素。

图1 2011—2020 年新披露CVE 漏洞的数量

1 攻击场景分析

在实际的攻击中，攻击者通常需要首先确定攻击的目标，再针对性地构造攻击。典型的攻击场景包括以下几个。

1.1 单核内攻击

攻击者可以通过脚本注入等方法与受害者程序在同一核内运行。这样一来，攻击者可以通过改变受害者的执行流，将信息传递给攻击者，或者直接恶意读取受害者的数据，进行攻击。当处理器核支持同时多线程（Simultaneous multithreading，SMT）机制时，攻击者甚至可以观察另一个硬件线程中正在运行的受害者程序，并获得敏感信息。……