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.

Подпишитесь на новости

Энтузиасты добавили на PlayStation 5 Xbox Cloud и Windows-игры

PlayStation 5 научили подключаться к Xbox Cloud Gaming, а параллельно — запускать отдельные игры для Windows. Это работа энтузиастов, поэтому воспользоваться проектами можно только на консолях с возможностью запуска homebrew, то есть неофициального софта.

Разработчик RafaelNGP представил PSBox Cloud Gaming — клиент облачного сервиса Microsoft для PS5.

Игры исполняются на удаленных серверах, а консоль принимает видеопоток в 1080p при 60 кадрах в секунду. Картинку можно масштабировать до 4K, но это не превращает исходный поток в нативный 4K.

Приложение поддерживает вибрацию DualSense, эффекты адаптивных курков, подсветку и подключение до четырех контроллеров. Аутентификация проходит через код на телефоне или компьютере.

Для большей части каталога нужна подписка Game Pass Ultimate. Также предусмотрена трансляция с собственной Xbox через Remote Play.

Другой проект, prospero-win, решает задачу локального запуска Windows-игр. Он использует Wine и графические компоненты совместимости, чтобы выполнять их непосредственно на PS5.

По данным автора, Half-Life 2 работает на высоких настройках при 60 FPS, GTA IV — примерно при 55 FPS в открытом городе в 1080p. Counter-Strike 1.6 и Warcraft III преодолевают отметку 60 FPS. Это результаты разработчика, а не гарантия производительности всей библиотеки.

Проект остается экспериментальным: совместимость зависит от конкретной игры. Нужны собственные копии игр и консоль, способная запускать сторонние приложения.

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru