[发明专利]处理器的安全控制方法、装置和系统

说明书

本发明提供了一种处理器的安全控制方法，包括：响应于满足预设条件，控制所述处理器进入防护模式，在所述防护模式下，执行缓存清空指令时，使所述处理器的缓存中存储有一个或多个数据。根据本发明实施例的技术方案，能够降低攻击者利用处理器的功能推测处理器使用的数据的成功率，提高了处理器的安全性。本发明还提供了一种处理器的安全控制装置、一种处理器的安全控制系统以及一种计算机可读介质。

技术领域

本发明涉及一种处理器的安全控制方法、装置和系统。

背景技术

目前，处理器通过在流水线各个阶段同时执行不同的任务来提高处理能力。为了让这个流水线机制更加高效，现代处理器又引入了分支预测和乱序执行机制，从而更高效地进行运算。其中，分支预测主要用于解决在跳转分支完全确定前，通过预测执行目标地址的代码来提高执行效率。如果预测失败，流水线会放弃预测错误的代码并回滚处理器的状态。而乱序执行则通过将代码的执行顺序打乱来提高并行执行能力。这些处理器优化技术对于现代处理器的性能有很大的帮助。但是近期安全研究者发现，现代处理器架构的这些功能可能会导致安全风险，可以被攻击者利用在特定情况下进行攻击。

发明内容

本发明的一个方面提供了一种处理器的安全控制方法，包括：响应于满足预设条件，控制所述处理器进入防护模式，在所述防护模式下，执行缓存清空指令时，使所述处理器的缓存中存储有一个或多个数据。

可选地，所述执行缓存清空指令时，使所述处理器的缓存中存储有一个或多个数据包括：在执行所述缓存清空指令时，清除所述缓存中存储的部分数据，使所述缓存中存储有一个或多个数据。

可选地，所述执行缓存清空指令时，使所述处理器的缓存中存储有一个或多个数据包括：在执行所述缓存清空指令时，清除所述缓存中存储的全部数据后，加载一个或多个数据至所述缓存中，以使所述缓存中存储有一个或多个数据。

可选地，所述在执行所述缓存清空指令时，清除所述缓存中存储的全部数据后，加载一个或多个数据至所述缓存中包括：在虚拟机系统下执行所述缓存清空指令时，清除所述缓存中的全部数据并控制所述处理器进入物理机系统，在所述物理机系统下加载一个或多个数据至所述缓存。

可选地，所述控制所述处理器进入物理机系统包括：对所述缓存清空指令设置指令陷阱，在执行所述缓存清空指令时，所述指令陷阱触发所述处理器进入所述物理机系统。

本发明的另一个方面提供了一种处理器的安全控制装置，包括控制模块和干扰模块。控制模块，响应于满足预设条件，控制所述处理器进入防护模式。干扰模块，在所述防护模式下，执行缓存清空指令时，使所述处理器的缓存中存储有一个或多个数据。

可选地，所述干扰模块包括第一干扰子模块，用于在执行所述缓存清空指令时，清除所述缓存中存储的部分数据，使所述缓存中存储有一个或多个数据。

可选地，所述干扰模块包括第二干扰子模块，用于在执行所述缓存清空指令时，清除所述缓存中存储的全部数据后，加载一个或多个数据至所述缓存中，以使所述缓存中存储有一个或多个数据。

可选地，所述在执行所述缓存清空指令时，清除所述缓存中存储的全部数据后，加载一个或多个数据至所述缓存中包括：在虚拟机系统下执行所述缓存清空指令时，清除所述缓存中的全部数据并控制所述处理器进入物理机系统，在所述物理机系统下加载一个或多个数据至所述缓存。

可选地，所述控制所述处理器进入物理机系统包括：对所述缓存清空指令设置指令陷阱，在执行所述缓存清空指令时，所述指令陷阱触发所述处理器进入所述物理机系统。

本发明的另一方面提供了一种处理器的安全控制系统，包括：一个或多个处理器，存储器，用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如上所述的方法。