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.

В Google Chrome усложнили кражу cookie — новая защита от угона сессий

Google перевела функцию Device Bound Session Credentials (DBSC) в общую доступность для пользователей Chrome на Windows. Теперь эта защита работает в Chrome 146 и должна заметно осложнить жизнь тем, кто крадёт сессионные cookies, чтобы потом входить в чужие аккаунты без пароля.

Принцип работы DBSC кроется в том, что браузер не просто хранит cookie, а криптографически привязывает сессию к конкретному устройству.

Даже если зловред украдёт cookie из браузера, использовать их на другой машине будет уже гораздо труднее — по сути, они быстро потеряют ценность для атакующего.

Особенно актуально это на фоне популярности так называемых инфостилеров. Такие вредоносные программы собирают с заражённых устройств всё подряд: пароли, данные автозаполнения, токены и, конечно, cookie. Этого бывает достаточно, чтобы злоумышленник зашёл в учётную запись жертвы, даже не зная её пароль. Потом такие данные нередко перепродают другим участникам киберпреступного рынка.

 

DBSC должна ломать именно такой сценарий. На Windows технология опирается на Trusted Platform Module, а на macOS — на Secure Enclave. С их помощью создаётся уникальная пара ключей, причём закрытый ключ не покидает устройство. Когда сайту нужно выдать новую короткоживущую cookie, Chrome должен доказать, что у него есть нужный закрытый ключ. Если ключ не на том устройстве, схема просто не срабатывает.

При этом Google подчёркивает, что технология задумана с упором на конфиденциальность. По данным компании, DBSC не должна превращаться в новый механизм слежки: сайт получает только тот минимум данных, который нужен для подтверждения владения ключом, без передачи постоянных идентификаторов устройства или дополнительных данных аттестации.

Есть и важная оговорка: если устройство не поддерживает безопасное хранение ключей, Chrome не ломает аутентификацию и просто откатывается к обычной схеме работы. То есть пользователи не должны столкнуться с внезапными сбоями входа только потому, что их железо не подходит под новую модель защиты.

Пока публичный запуск ограничен Windows-пользователями Chrome 146, но Google уже подтвердила, что поддержку macOS добавят в одном из следующих релизов. Компания также заявила, что после начала внедрения DBSC уже заметила заметное снижение случаев кражи сессий.

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru