This paper tackles the problem of designing efficient binary-level verification for a subset of information flow properties encompassing constant-time and secret-erasure. These properties are crucial for cryptographic implementations, but are generally not preserved by compilers. Our proposal builds on relational symbolic execution enhanced with new optimizations dedicated to information flow and binary-level analysis, yielding a dramatic improvement over prior work based on symbolic execution. We implement a prototype, Binsec/Rel, for bug-finding and bounded-verification of constant-time and secret-erasure, and perform extensive experiments on a set of 338 cryptographic implementations, demonstrating the benefits of our approach. Using Binsec/Rel, we also automate two prior manual studies on preservation of constant-time and secret-erasure by compilers for a total of 4148 and 1156 binaries respectively. Interestingly, our analysis highlights incorrect usages of volatile data pointer for secret erasure and shows that scrubbing mechanisms based on volatile function pointers can introduce additional register spilling which might break secret-erasure. We also discovered that gcc -O0 and backend passes of clang introduce violations of constant-time in implementations that were previously deemed secure by a state-of-the-art constant-time verification tool operating at LLVM level, showing the importance of reasoning at binary-level.


翻译:本文处理设计一套信息流动属性的高效二进制核查问题,包括固定时间和秘密封闭。这些属性对于加密实施至关重要,但一般不由汇编者保存。我们的提案建立在通过信息流动和二进制分析的新优化而加强关系象征性执行的基础上,从而大大改进了以前基于象征性执行的工作。我们实施了一个原型,即Binsec/Rel,用于对固定时间和秘密渗透进行错误调查并进行密封核查,并对一套338加密实施系统进行广泛的实验,以展示我们方法的好处。我们还利用Binsec/Rel,将关于保存信息流动和二进制分析的新优化加强关系性象征性执行,从而大大改进以往基于象征性执行的工作。我们的分析突出了对不稳定数据点的错误使用,以进行秘密清除,并表明基于不稳定功能点的清理机制可以引入更多的登记册泄漏,从而打破保密。我们还发现,在Binserc/Rel,我们使用Benc, 和后期的硬性硬性记录,在前一阶段展示了安全性记录的重要性。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
161+阅读 · 2020年1月16日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年10月14日
Arxiv
0+阅读 · 2022年10月14日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
161+阅读 · 2020年1月16日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员