Trusted Execution Environments for Open vSwitch


Examensarbete presentation

Tid: Ti 2017-11-14 kl 17.00

Föreläsare: Khalid Elbashir

Plats: Seminar room Grimeton at ICT (Kistagången 16), East, Floor 4, Kista

Framkomsten av virtualisering införde behovet av virtuella växlar för att koppla tillsammans virtuella maskiner placerade i molninfrastruktur. Med mjukvarubaserad nätverksteknik (SDN), kan ett centralt styrenhet konfigurera dessa virtuella växlar. Virtuella växlar kör på standardoperativsystem. Open vSwitch är ett open-source projekt som ofta används i molntjänster. Om en motståndare får tillgång med fullständiga privilegier till operativsystemet där Open vSwitch körs, blir Open vSwitch utsatt för olika attacker som kan kompromettera hela nätverket. Syftet med detta examensarbete är att förbättra säkerheten hos Open vSwitch för att garantera att endast autentiserade växlar och styrenheter kan kommunicera med varandra, samtidigt som att upprätthålla kod integritet och konfidentialitet av nycklar och certifikat.

Detta examensarbete föreslår en design och visar en implementation som andvändar Intel®s Safe Guard Extensions (SGX) teknologi. Ett nytt bibliotek, TLSonSGX, är implementerat. Detta bibliotek ersätter biblioteket OpenSSL i Open vSwitch. Utöver att det implementerar ett standard “Transport Layer Security” (TLS) anslutning, TLSonSGX begränsar TLS kommunikation i den skyddade minnes enklaven och skyddar därför TLS känsliga komponenter som är nödvändiga för att ge sekretess och integritet, såsom privata nycklar och förhandlade symmetriska nycklar. Dessutom introducerar TLSonSGX nya, säkra och automatiska medel för att generera nycklar och få signerade certifikat från en central certifikatmyndighet som validerar, med hjälp av Linux Integrity Measurements Architecture (IMA), att Open vSwitch-binärerna inte har manipulerats innan de utfärdade ett signerat certifikat. De genererade nycklarna och erhållna certifikat lagras i minnes enklaven och är därför aldrig utsatta utanför enklaven. Denna nya mekanism ersätter de manuella och osäkra procedurerna som beskrivs i Open vSwitch projektet.

En säkerhetsanalys av systemet ges såväl som en granskning av prestandaffekten av användningen av en pålitlig exekveringsmiljö. Resultaten visar att använda TLSonSGX för att generera nycklar och certifikat tar mindre än 0,5 sekunder medan det lägger 30% latens overhead för det första paketet i ett flöde jämfört med att använda OpenSSL när båda exekveras på Intel® Core™ processor i7-6600U klockad vid 2,6 GHz. Dessa resultat visar att TLSonSGX kan förbättra Open vSwitch säkerhet och minska TLS konfigurationskostnaden.

Nyckelord: Open vSwitch, SDN, mjukvarudefinierade nåtverk, SGX, molntjånster

2017-11-14T17:00 2017-11-14T17:00 Trusted Execution Environments for Open vSwitch Trusted Execution Environments for Open vSwitch
Till sidans topp