AMD Sichere verschlüsselte Virtualisierung (SVV)

SVV ist eine auf virtuellen Maschinen basierende Lösung für Confidential Computing; sie schützt Daten während der Nutzung durch die Schaffung einer Trusted Execution Environment (vertrauenswürdige Ausführungsumgebung), die durch die Grenzen der vertraulichen VM definiert wird. SVV verwendet einen Schlüssel pro virtueller Maschine, um Gastsysteme und den Hypervisor voneinander zu isolieren. Die Schlüssel werden vom AMD Secure Processor verwaltet. SVV erfordert eine Aktivierung im Gastbetriebssystem und im Hypervisor. Die Anpassungen im Gastbetriebssystem ermöglichen es der virtuellen Maschine, anzugeben, welche Speicherseiten verschlüsselt werden sollen. Die Anpassungen im Hypervisor nutzen Hardware-Virtualisierungsbefehle sowie die Kommunikation mit dem AMD Secure Processor, um die entsprechenden Schlüssel im Speichercontroller zu verwalten. AMD hat SVV weiterentwickelt, um mit jeder Generation von AMD EPYC Server-CPUs neue Funktionen und Fähigkeiten hinzuzufügen, die dabei helfen, den sich wandelnden Sicherheitsanforderungen gerecht zu werden. Diese Verbesserungen werden im Folgenden beschrieben.

Encrypted State (ES) – früher bekannt als SVV-ES

SVV-ES verschlüsselt den gesamten Inhalt der CPU-Register, sobald eine VM nicht mehr ausgeführt wird. Dies verhindert das Auslaufen von Informationen aus CPU-Registern an Komponenten wie den Hypervisor und kann sogar böswillige Änderungen am Zustand eines CPU-Registers erkennen.

Secure Nested Paging (SNP) – früher bekannt als SVV-SNP

SVV-SNP bietet einen starken Schutz der Speicherintegrität, um böswillige Hypervisor-basierte Angriffe wie Datenwiedereinspielung, Speicher-Re-Mapping und mehr zu verhindern und so eine isolierte Ausführungsumgebung zu schaffen. Darüber hinaus führt SVV-SNP mehrere zusätzliche optionale Sicherheitsfunktionen ein. Diese unterstützen weitere Einsatzszenarien für virtuelle Maschinen, bieten einen stärkeren Schutz bei der Verarbeitung von Interrupts und erhöhen die Widerstandsfähigkeit gegen kürzlich bekannt gewordene Side-Channel-Angriffe.

Trusted I/O (TIO) – früher bekannt als SVV-TIO

SVV-TIO (Trusted I/O) erweitert die durch SVV geschaffene Trusted Execution Environment (TEE) auf PCIe-Geräte wie Netzwerkkarten (NICs), Beschleuniger und Speichergeräte. Dabei wird das von der PCI-SIG definierte TEE Device Interface Security Protocol (TDISP) verwendet. TDISP definiert neue Protokolle und Gerätefunktionen, die PCIe-Geräten die Authentifizierung ihrer Identität ermöglichen, das Abfangen oder Vortäuschen von Datenverkehr verhindern, die Integrität ihrer Konfiguration nachweisbar machen und die Workloads eines Gastsystems von den durch Host-Treiber gesteuerten Gerätefunktionen isolieren.

AMD Transparente sichere Speicherverschlüsselung (TSSV)

TSSV verwendet einen einzigen Schlüssel zur Verschlüsselung des gesamten Systemspeichers. Der Schlüssel wird beim Systemstart vom AMD Secure Processor generiert. TSSV muss im System-BIOS oder im Betriebssystem aktiviert werden. Wird die Funktion im BIOS aktiviert, erfolgt die Speicherverschlüsselung transparent und kann mit jedem Betriebssystem verwendet werden.