Dissertação

GipherFS - A GPU Accelerated Ciphered File System EVALUATED

A segurança da informação é uma das principais preocupações em sistemas computacionais e a sua importância tem vindo a aumentar nos últimos anos devido ao uso generalizado de tecnologias da informação em atividades comuns. O acesso não autorizado a informação confidencial é uma das principais ameaças à segurança da informação, e é normalmente evitado através de mecanismos criptográficos. No entanto, estes mecanismos são tipicamente exigentes computacionalmente e consumem muitos recursos, especialmente em sistemas sem aceleradores, limitando e degradando o desempenho geral de sistemas utilizados por vários utilizadores simultaneamente. Por outro lado, o GPU evoluiu de um acelerador especializado em computação gráfica para um coprocessador de uso genérico. O vasto poder computacional disponibilizado pelo GPU, assim como a sua ampla disponibilidade apresenta-se como uma óptima oportunidade para a implementação de funcionalidades computacionalmente exigentes sem afectar o desempenho do sistema. O trabalho apresentado nesta dissertação foca-se na melhoria da segurança do sistema de ficheiros através da integração de mecanismos criptográficos no seu funcionamento, de forma eficiente e transparente. Propõe-se a realocação do algoritmo AES, usado para proteger a informação dos ficheiros, para o GPU, utilizando CUDA. Para tal foi adicionada uma camada de proteção ao sistema de ficheiros ext4, recorrendo a um sistema de ficheiros virtual, baseado em FUSE, que incorpora mecanismos de confidencialidade, utilizando o GPU como coprocessador criptográfico. Os resultados experimentais mostram que a realocação da computação para o GPU minimiza o impacto da introdução de mecanismos criptográficos no CPU e melhora o seu throughtput por um factor de 3,5.
Confidencialidade, Sistema de Ficheiros, Criptografia, AES, CUDA, FUSE

Junho 6, 2017, 13:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Ricardo Jorge Fernandes Chaves

Departamento de Engenharia Informática (DEI)

Professor Associado

ORIENTADOR

Aleksandar Ilic

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar