本文提出 CCAegis，一种基于 Arm 机密计算架构（CCA）的进程内隔离方案，旨在保护机密虚拟机（CVM）中敏感数据和操作免受操作系统及进程内攻击者的侵害。传统机密计算主要依赖 CVM 隔离云厂商，但操作系统特权攻击仍是重大威胁。现有的细粒度隔离方案（如 SHELTER）提供进程级保护，却无法应对进程内攻击，且许多技术仍依赖操作系统管理隔离域，导致可信计算基（TCB）过大。CCAegis 通过静态分析追踪敏感数据流，识别处理敏感数据的函数，在函数调用和返回点插入权限切换指令，利用粒度保护表（GPT）动态调整内存访问权限，确保只有被授权的函数能访问隔离数据。其核心创新在于仅信任安全监视器（Secure Monitor），由其配置 GPT 并管理域切换，从而最大限度缩小 TCB。作者在官方模拟器和真实开发板上实现了 CCAegis，并使用真实密码学工作负载进行评估。实验结果表明，CCAegis 能有效隔离敏感数据和操作，性能开销与原始版本相比仅为 1.01x 到 1.43x。该研究为机密计算环境下的进程内隔离提供了更细粒度、更低信任依赖的解决方案，适合对机密计算、隔离技术和系统安全感兴趣的研究人员阅读。

Arm Permission Overlay Extension (POE) 是一种基于内存保护键的进程内隔离机制，最初版本 POE1 允许将虚拟内存分区为不同区域，并通过重新配置访问权限实现软件故障隔离，但缺乏特权分离。POE2 是 POE1 的实质性扩展，不仅处理内存保护键，还引入了新的寄存器和表，根据代码执行的空间索引（保护键）、访问内存的空间索引、操作类型以及线程上下文的时间索引来动态确定有效权限。这种设计提供了比 POE1 更强的安全保障，但带来了显著的架构复杂度——有效权限由多个硬件组件的交互决定，直接编程困难且易出错。本文对 POE2 进行了详细分析，并提出了一个通用的编程模型和强安全模型，该模型抽象了空间和时间索引的复杂性，同时支持典型的基于进程内隔离的分区软件模式。论文的主要贡献包括：对 POE2 硬件机制的深入剖析，一个统一的安全模型，以及一套编程抽象，使得开发者能够更安全、更高效地利用 POE2 构建隔离软件。研究面向操作系统开发者、安全工程师和硬件架构师，有助于理解并采用这一新型隔离技术。