ZeRO и No-FAT: аппаратная защита памяти без потери производительности

ZeRO и No-FAT: аппаратная защита памяти без потери производительности

ZeRO и No-FAT: аппаратная защита памяти без потери производительности

Исследователи из Колумбийского университета предложили два новаторских способа обеспечения безопасности по памяти аппаратными средствами. Оба метода можно реализовать, слегка изменив микроархитектуру. Тестирование показало, что при подходе No-FAT снижение производительности незначительно — около 8%; в случае ZeRØ потери равны нулю.

Безопасность доступа к памяти — давняя проблема, о которой каждый раз вспоминают при появлении серьезных угроз. За сорок лет было предложено множество различных решений, но они либо плохо работали, либо требовали жертв. Меры противодействия эксплойту Spectre и Meltdown, например, повлекли падение производительности — в среднем на 20%, в отдельных случаях в два раза. Кроме того, с появлением новых угроз используемая защита может потерять свою эффективность, и специалистам придется искать альтернативные решения.

Согласно описанию ZeRØ (PDF), этот механизм позволяет обеспечить защиту кода и указателей системы, притом без поражения в производительности. Его реализация предполагает замену инструкций обращения к памяти и схемы кодирования метаданных — по словам авторов проекта, эти изменения можно привнести в современные процессоры без особого труда. Университетские исследователи предлагают использовать ZeRØ в дополнение к средствам противодействия атакам на память.

 

Техника No-FAT (PDF) была разработана с прицелом на снижение потребления ресурсов при проверках безопасности по памяти. С этой целью авторы исследования предложили использовать группировку распределителей памяти (memory allocator binning) — набрающий популярность метод, который позволяет ускорить вычисление начального адреса и размера участка памяти, выделенного под указатель, притом выполнять это во время доступа к данным.

Применение No-FAT, по словам разработчиков, снимает многие проблемы, свойственные традиционным подходам, — такие как совместимость с незащищенным софтом и заметное падение производительности. Прогон тестов SPEC CPU2017 показал, что при новом способе защиты памяти быстродействие снижается примерно на 8%.

Среди прочих достоинств создатели No-FAT особо отметили надежную защиту от некоторых видов Spectre-атак. Их метод также позволяет значительно ускорить фаззинг при поиске уязвимостей, автоматическую очистку памяти, улучшить предсказуемость предвыборки данных и работы контроллеров DRAM.

 

Финансирование проектов ZeRØ и No-FAT частично осуществлялось за счет грантов, полученных от ВМС и ВВС США, а также целевой дотации Qualcomm. Спецподразделение ВВС уже работает над созданием чипов с новой встроенной защитой.

AM LiveПодписывайтесь на канал "AM Live" в Telegram, чтобы первыми узнавать о главных событиях и предстоящих мероприятиях по информационной безопасности.

В 2026 году требования по безопасности КИИ распространят на подрядчиков

Поставщикам ИТ-продуктов и услуг для значимых объектов критической инфраструктуры предпишут выполнять те же требования по ИБ, что нынче обязательны для владельцев ЗО КИИ. Соответствующий законопроект уже подготовила ФСТЭК России.

Регулятора беспокоит отсутствие контроля над этим слабым звеном в условиях роста числа атак на КИИ. Договоры с подрядчиками зачастую не предусматривают обеспечение кибербезопасности на должном уровне, а норм, позволяющих заказчику призвать партнера к ответу за плохую защиту, в стране сейчас нет.

«Мы надеемся, что в рамках тех поручений, которые уже имеются, в следующем году в законодательстве появятся обязанности по выполнению подрядчиками ЗО КИИ требования по обеспечению безопасности, и будет проще включать это в договоры», — заявила на московском SOC Forum начальник управления ФСТЭК Елена Торбенко.

По ее словам, в период с января по октябрь 2025 года сотрудники федеральной службы проверили свыше 700 объектов КИИ и выявили 1100 нарушений профильного закона об обеспечении безопасности (N 187-ФЗ).

С 1 сентября вступили в силу поправки, обязывающие субъекты КИИ использовать только отечественный софт и СЗИ. Проведенные ФСТЭК проверки показали, что ее подопечные пока плохо справляются с этим требованием, несмотря на возможные санкции.

В будущем году стараниями регулятора его могут распространить и на сторонние организации, работающие с КИИ. Вероятность таких изменений на законодательном уровне велика: число атак на российские компании через подрядчиков растет.

Вместе с тем подобные поставщики зачастую игнорируют даже базовые меры безопасности, а своевременно отследить и пресечь такие атаки на КИИ очень сложно.

Актуальные проблемы, связанные с КИИ, сегодня обсуждают на онлайн-конференции AM Live. В центре внимания — новые регуляторные требования и повышение защищенности критически важной инфраструктуры.

AM LiveПодписывайтесь на канал "AM Live" в Telegram, чтобы первыми узнавать о главных событиях и предстоящих мероприятиях по информационной безопасности.

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru