该论文提出了一种名为 NETCAP 的新型防御机制，旨在防止攻击者利用窃取的令牌在企业网络环境中访问未授权资源。令牌在网络安全访问中至关重要，例如 JSON Web Token 和 OAuth 2.0，它们允许用户通过有效令牌访问授权资源，无需重复提交凭证。然而，授权主机内所有进程的“环境信任”以及较长的令牌生命周期，为恶意进程劫持令牌并冒充合法用户提供了机会。这种威胁影响多种协议，并已导致多个真实世界事件。NETCAP 的核心思想是引入不可伪造的、进程级的能力（capability），这些能力与授权进程绑定，并持续嵌入进程的网络流量中，供目标资源验证，且频繁刷新。通过将进程身份与能力绑定，即使恶意进程窃取了访问令牌，也无法在没有有效能力的情况下通过认证。为支撑网络中海量请求，NETCAP 采用基于可编程交换机和 eBPF 的新型数据平面设计。通过多种优化技术，系统支持在线生成和嵌入能力，以线速处理大量流量且开销极低。大量评估表明，NETCAP 在多种协议和实际应用中保持了线速网络性能，开销可忽略不计，同时有效保护应用免受令牌窃取攻击。

eBPF 是一种在内核中安全运行沙盒程序的技术，广泛应用于网络、可观测性和安全等领域。其安全性依赖于内核内部的编译管道：验证器检查每个程序，内核即时编译器（JIT）将验证后的字节码翻译为本地代码。为保持可信性，内核 JIT 设计得尽可能简单，采用单遍扫描逐条翻译字节码指令。但这种单遍设计严重限制了优化空间，导致 eBPF 程序的运行速度比原生编译代码慢最多 2 倍。传统的优化方案——直接修改内核 JIT——需要上游社区接受、经历漫长的发布周期，同时会扩大可信计算基（TCB）并增加每体系结构的代码量。为此，本文提出了 Kops，一种扩展接口，允许用户空间编译器和内核模块在不修改内核核心的前提下引入新操作，同时维持最小的 TCB。每个操作有两种形式：一段由普通 eBPF 指令组成的证明序列（由现有验证器检查），以及本地机器指令的 native emit（由 JIT 编译）。由于验证器已检查证明序列，native emit 是每个操作唯一新增的 TCB 部分。硬件惯用操作是此接口最直接的受益者。利用 Kops，作者构建了 EInsn，包含旋转、条件选择等七个单条 CPU 指令即可完成的操作。Lean 4 形式化验证表明每个 native emit 的计算结果与证明序列一致。在 x86-64 和 ARM64 上，EInsn 使 eBPF 微基准测试的性能提升最高 24%，生产应用提升最高 12%。同一接口还支持全程序原生替换，以增加 TCB 为代价可达到 2.358 倍加速。该论文适合操作系统、编译器、安全领域的工程师和研究者阅读。

本文提出并描述了 SNAS (Secure Network Access in Snowpark) 架构，该架构是 Snowflake 面向 Snowpark 沙箱化工作负载的安全出口解决方案。Snowpark 允许用户在安全沙箱中执行用户自定义函数，用于数据工程和 AI/ML 工作负载。这些工作负载通常需要外部网络连接（如访问云 API、外部数据库或特征存储），从而带来了挑战：如何在保持严格多租户隔离和资源公平性的同时提供透明的网络访问。SNAS 结合了三种核心技术：1) 基于 eBPF 的包过滤和带宽限制器（使用最早出发时间 EDT 算法）；2) GENEVE 覆盖网络用于封装和隔离；3) 分布式出口代理用于策略驱动的出口控制。架构还包括双层策略执行、连接限制和端口耗尽防护机制。SNAS 已部署在所有 Snowflake 区域，支持大规模生产工作负载，包括 PB 级数据传输和延迟敏感的外部集成。实验数据表明其性能开销低，能有效实现安全出口访问。本文贡献在于提供了一个可投入生产的、多层纵深防御的沙箱出口安全架构设计方案和实际部署经验。

本文针对现有防篡改日志系统在高负载场景下开销高、数据丢失严重且仅提供粗粒度篡改检测的问题，提出了Nitro——一个高性能、支持细粒度篡改检测的审计日志系统。Nitro利用eBPF技术避免内核重编译，从而简化部署。为了正式证明其安全性，作者提出了一个新的日志系统定义框架，并给出了符合该目标的实用密码学构造。与以往仅关注密码学处理的工作不同，Nitro将密码学部分与日志的前后处理协同设计，充分利用系统级优化。实验表明，Nitro在高压力条件下性能提升10-25倍，在真实场景中提升2-10倍，且数据丢失近乎为零。此外，还提供了增强变体Nitro-R，通过引入内核内日志缩减技术进一步降低运行时开销。

本文提出 Grimlock，一种面向高自主性智能体系统的安全守卫框架。随着智能体系统越来越多地运行用户自编的编排代码，这些代码会调用工具、生成子任务并在多机器云环境间委托工作，这种高自主性带来了安全挑战：身份、授权、溯源和委托往往分散在应用代码中，导致难以一致地执行策略和审计。Grimlock 通过在沙箱底层实施信任强制执行，将安全关注点与智能体代码分离，而无需修改用户层编排代码。其核心机制包括：1) 基于 eBPF 的流量拦截，确保沙箱通信都必须经过守卫；2) 结合标准 TLS 1.3 通道绑定的握手后认证；3) 在通道建立后，守卫授权通信并生成短期、通道绑定的作用域令牌，实现最小权限委托；4) 接收端守卫重新验证身份、作用域和通道绑定，终止 TLS 并仅在策略检查通过后向目标沙箱释放明文；5) 使用 kTLS 提供高效的数据平面保护。实验表明，Grimlock 能够在不引入显著性能开销的前提下，实现跨异构多云环境的透明、可审计且作用域受限的智能体间通信，仅使用 Linux 通用原语。

CCSW 2024（云计算安全研讨会）旨在汇集研究人员和从业者，探讨以云为中心和外包计算的所有安全方面。根据已接受的论文，本次研讨会重点关注以下主题：应用于云的原语加密方案和协议、基于云的泄露攻击及其对策、云计算中的可信计算技术、用于云保护的软件二进制分析、使用AI异常检测的网络安全机制，以及新兴云编程模型（如扩展的伯克利数据包过滤器eBPF程序）的安全性。多年来，该研讨会特别鼓励传统云安全研究未涵盖的新颖范式和有争议的想法，为受云技术影响的计算安全敏感领域的创造性辩论和互动提供了肥沃的土壤。研讨会共收到20篇投稿，其中15篇通过了至少3位审稿人的严格评审，最终7篇被接受发表和展示。