作者：林璟锵（中国科学院信息工程研究所副研究员）
目前有各种攻击手段能从计算机内存中窃取机密信息，包括各种利用软件漏洞的攻击方法（例如OpenSSL HeartBleed）和物理攻击方法（例如Cold-Boot攻击和DMA攻击）。而且，此类攻击很多时候并不需要破坏计算机系统的代码完整性，更进一步增加了防御难度。
事务内存Transactional Memory，是高性能计算领域的技术概念，早在1993年提出。其基本想法是由底层的软硬件跟踪记录并行任务的内存访问，确保声明为事务的代码片段的内存读写操作原子性。具体为：对于声明为事务执行的代码片段，如果在事务执行期间，有任何其它并行的任务也访问了事务代码的数据、且其中一方是写操作，则事务代码就会自动回滚到事务的开始点、所有执行痕迹都被自动清除。
利用Intel在2013年推出的硬件事务内存特性（称为TSX），可以构建安全的密码计算环境：将密码计算定义为事务，私钥作为事务执行的写操作结果，然后再进行密码计算。能够获得如下的安全保障：在密码计算期间，任何其它的（可能是非法攻击）任务读取了私钥的内存地址，就会触发事务回滚到开始点、私钥就被清除，攻击者只能得到无效数据。
以上方法，能够防范各种类型的、窃取密钥数据的攻击：不论攻击所利用漏洞是什么类型，攻击都会有最后的读操作，都会触发事务回滚；包括软件攻击和DMA攻击都是如此。而且，在现有的硬件事务内存实现中，都是利用了CPUCache来暂存事务的中间状态数据，所以上述方案也能够有效防御Cold-Boot攻击。
更多详细内容详见：Protecting Private Keys agains tMemory Disclosure Attacks using Hardware Transactional Memory(IEEES&P2015)。
作者简介
林璟锵，博士，中国科学院信息工程研究所副研究员。2001年毕业于中国科学技术大学，获得电子信息工程学士学位；2004年和2009年在中国科学院研究生院分别获得硕士学位（通信与信息系统）和博士学位（信息安全）。主要研究领域是系统安全和应用密码学，研究成果发表在IEEE S&P、NDSS、ESORICS、CHES、SRDS、ACNS、ISC、SecureComm、ICICS等国际会议和TKDE、TIFS等重要期刊。
