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

Минцифры разделило направления ИИ и данных между двумя департаментами

В Минцифры разделили департамент развития ИИ и больших данных на две структуры. Одна займётся внедрением ИИ-сервисов и цифровых платформ, другая — технологиями работы с данными. Искусственному интеллекту выделяют отдельное подразделение.

О перестройке узнали «Ведомости» от источника, близкого к министерству, и чиновника, знакомого с изменениями. Издание направило запрос в Минцифры.

Департамент внедрения сервисов искусственного интеллекта и цифровых платформ, по словам собеседников, возглавит в статусе врио Сослан Габуев. Прежде он был заместителем директора объединённого департамента. Новому подразделению передадут повестку, связанную с ИИ.

Департамент развития технологий работы с данными останется под руководством Сергея Сергиенко. За ним сохранят систему межведомственного электронного взаимодействия — СМЭВ, национальную систему управления данными и витрины данных.

Обе структуры продолжит курировать заместитель министра Григорий Борисенко.

Разделение обсуждалось ещё летом. Тогда сообщалось, что отдельное подразделение должно заниматься внедрением готовых ИИ-решений в государственном секторе.

Изменения пока касаются структуры и распределения ответственности. Новых обязательных требований к бизнесу в публикации не объявлено. Для отрасли практический вопрос теперь в том, ускорит ли отдельный департамент переход от обсуждений ИИ к работающим государственным сервисам.

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru