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.

95% компаний назвали контроль доступа главной функцией защиты контейнеров

95% компаний считают управление правами доступа важнейшей функцией безопасности контейнерных сред. Такие результаты показал опрос среди зрителей и участников эфира AM Live «Безопасность контейнерных сред: что реально работает в 2026 году».

Именно контроль доступа оказался наиболее востребованной функцией среди всех механизмов защиты. Его назвали важным 95% участников опроса — заметно больше, чем любые другие инструменты.

На втором месте оказалось управление секретами с 78%, а далее — управление уязвимостями и контроль целостности, которые набрали по 65%.

Такая расстановка приоритетов показывает, что для большинства компаний главной задачей в области безопасности контейнерных сред остаётся контроль того, кто и какие действия может выполнять в инфраструктуре. В динамичных средах, где сервисы и контейнеры постоянно создаются и удаляются, ошибки в управлении доступом могут быстро привести к серьёзным инцидентам.

При этом другие функции, связанные с наблюдением за поведением системы, оказались менее востребованными. Так, мониторинг runtime назвали важным только 35% респондентов, а контроль сетевого трафика — 31%. Это может говорить о том, что многие компании пока сосредоточены на базовых механизмах защиты и управлении доступом, тогда как более сложные инструменты поведенческого анализа внедряются позже.

В целом эксперты назвали такие результаты ожидаемыми, однако их удивило, что к контролю трафика прибегают менее трети компаний. Среди возможных причин они назвали сложность и высокую стоимость внедрения. Кроме того, было отмечено, что в некоторых случаях кластер Kubernetes размещается в закрытом контуре, из-за чего необходимость в отдельном мониторинге трафика снижается.

Интересно, что подход к безопасности во многом зависит и от того, какие платформы используют компании для контейнеризации. Почти половина участников опроса, 47%, сообщили, что дорабатывают контейнерные технологии на базе open-source решений. Ещё 35% используют «ванильные» инструменты контейнеризации без серьёзных модификаций, а 31% применяют российские коммерческие платформы.

Менеджер продукта Deckhouse Kubernetes Platform по направлению информационной безопасности во «Флант» Алексей Крылов отметил, что многие компании, вероятнее всего, используют гибридные варианты, переезжают с западных систем и пока находятся на этапе оптимизации своих платформ.

Кроме того, глава DevOps-департамента Luntry Станислав Проснеков указал, что в «ванильных» системах не хватает средств управления учётными записями. Из-за этого многим компаниям может быть сложно с ними работать, в том числе из-за недостаточной прозрачности таких решений.

Опрос также показал тенденцию к комбинированию инструментов защиты. 48% компаний используют встроенные механизмы безопасности платформ вместе с дополнительными open-source средствами. Ещё 29% сочетают встроенные функции коммерческих платформ с дополнительными инструментами.

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru