几十年来,计算机一直被设计为可以快速并且节能地运行应用程序。作为提升访问内存速度的关键技术之一,Cache被用于将最近经常使用的数据缓存并在需要的时候带到CPU核。在典型的多核计算机中,每个核都有其私有Cache,而所有核共享最后一级最大的Cache。由于Cache被设计为对软件在功能上是透明的,因此可以放松提供操作系统安全性的地址空间隔离,以换取额外的高速缓存性能增益。尽管操作系统对页表中的权限位进行了严格的限制,并且内存模型和一致性协议很好的保证了数据的一致性,但重要的资源隔离被忽略了,这导致一些安全数据有可能被泄露出去。基于竞争的Cache侧信道攻击是很难被防御的,因为当前的Cache设计会将其内部的数据布局暴露给软件。攻击者可以通过使用看似无害的缓存访问序列来确定性的推断有用信息。缓存分区是目前针对基于竞争的Cache侧信道攻击的最先进防御,然而,利用缓存分区并不能理想的防御现在的攻击。缓存分区只有在能够将攻击者的数据和受害者的数据区分开来时才有效,但是这种区分既不是在实际中可以严格执行的也不是面向未来的。缓存分区还会影响缓存替换的自主性并损害性能。当前的缓存分区无法防御最近发布的AnC攻击。本文提出了一种针对于竞争的Cache侧信道攻击的新型映射防御措施,剥夺攻击者观察缓存布局的能力并实际加强Cache的透明度。本设计的防御基于重映射Cache布局(RCL)。该设计可以防御最近的AnC攻击及其它一些基于竞争的Cache侧信道攻击。本文提出的两种重新映射的高速缓存布局(RCL)方案,即RCLHash和RCL-Random。当操作系统主动将其物理到虚拟页面映射随机化时,RCL-Hash是一种有效的防御,而RCL-Random是一种独立的防御,可以与现有的现成操作系统有效地协同工作。两种RCL方案都已添加到Linux-ready超标量处理器的典型设计中。从运行FPGA上的RCL支持处理器的SPEC 2006基准测试和Gem5模拟器(用于更广泛的处理器参数)收集,详细的评估结果表明RCL在面积和时钟频率上产生边际成本,并且在执行时间处理时间。