43、应用安全策略的可信实现与执行

应用安全策略的可信实现与执行

1. 运行时开销分析

在不同的实现变体中，运行时开销存在显著差异。通过消除进程间通信（IPC）或飞地边界跨越，IPC/SGX 和 IPC/IPC 变体的运行时开销可降低至 IPC/LPC 的成本水平。

对于 SGX/LPC 变体，Rust 实现的性能始终优于对应的 C++ 实现。这是因为 C++ 实现存在较高的复制开销，在飞地入口传递的数据只能通过指针访问，因此需要进行复制。而在 Rust 中，可以使用切片，它能在不进行复制的情况下安全地访问内存区域。尽管 C++20 引入了 std::span 数据类型，其功能与 Rust 切片相当，但由于飞地限制使用 C++11，因此无法在飞地中使用。此外，该变体还表明，TOM 和 TPS/TEP 的联合隔离以及由此产生的飞地内代码执行，可能会导致除纯隔离/通信成本之外的额外开销。例如，由于 SQLite 在隔离飞地内执行时可能会多次临时退出飞地（ocalls），C++ 实现的运行时开销大约是其他实现的两倍。

2. 架构集成

将安全策略实现集成到应用程序中，需要完成两个连续的步骤：一是将安全策略执行架构实现集成到应用程序中；二是将策略实现及其运行时环境（RTE）集成到策略执行环境中。

2.1 开发框架

APPSPEAR 开发框架旨在平衡有效性（即可信计算基（TCB）隔离的强度）和效率（即跨隔离边界的通信开销），它提供了多种实现变体，可对应用程序和 APPSPEAR 组件进行不同程度的隔离，同时也能实现组件之间的相互隔离。Rust 和 C++ 开发框架支持以下特性：
1. 透明且可配置的隔离