计算机工程与科学

作者：杨保绚, 董攀, 张利军, 丁滟

单位：（1.国防科技大学计算机学院,湖南 长沙 410073;2.中国人民解放军32228部队24分队,福建 福州 350101）

关键词：TrustZone,TEE,性能,优化,

基金：国家重点研发计划(2018YFB0803501);核高基国家科技重大专项(2017ZX01038104-002);国家自然科学基金 (61602492,61303191,61502510,61872444,U19A2060）

TrustZone技术已广泛应用于各种智能系统的安全防护，例如数据加解密、指纹登录、DRM版权和电子支付等。TrustZone技术为程序提供了一个同主机环境相隔离的可信执行环境（TEE），对重要的代码和数据提供运行时保护，因此基于TrustZone的安全应用程序调用过程发生了变化，增加了安全和非安全世界之间数据共享、消息传递等过程，带来了额外性能开销。通过对基于TrustZone的安全应用运行过程进行深入剖析，发现了影响应用程序性能的4个关键要素：世界切换、中断、共享内存管理和数据内存拷贝，在此基础上针对关键要素分别提出性能优化方法。通过基于TrustZone技术的AES加密服务，对比测试性能优化方法，验证了方法的有效性。实验表明：（1）通过合理设置参数，最大可以实现31%的性能提升；（2）屏蔽外部中断，最大可以实现4.5%的性能提升；（3）内存复用最大可以实现37%的性能提升；（4）减少内存数据拷贝最大可以实现39%的性能提升。

来源：2020年第12期

《计算机工程与科学》期刊编辑部

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