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 готовит единые правила включения сайтов в белый список

Попасть в «белый список» сайтов, доступных при ограничениях интернета, должно стать проще и понятнее. Минцифры начало готовить единые правила отбора ресурсов: бизнес жалуется на непрозрачность процедуры, а у ФСБ России появились претензии к тому, как формируются перечни.

Как сообщает РБК, именно эти жалобы стали поводом для разработки регламента. Пока правила готовят, утверждённого порядка ещё нет.

По данным издания, ФСБ недовольна тем, что операторы самостоятельно добавляют в списки своих партнёров. В результате доступ могут получать запрещённые ресурсы и VPN-сервисы. Получается, механизм исключений сам нуждается в наведении порядка.

Минцифры подтвердило работу над техническим совершенствованием системы. Среди ключевых задач — бесперебойная работа «Госуслуг» и банковских сервисов.

Сейчас «белый список» представляет собой административный перечень, который формируют по обращениям органов власти. Отдельного закона для него нет, а обязательным условием включения остаётся размещение серверов в России.

Для бизнеса проблема вполне денежная: пока заявку согласовывают, сервис может оставаться недоступным пользователям во время ограничений. По оценкам экспертов, ожидание способно растянуться на месяцы.

Единые критерии должны сделать отбор прозрачнее и дать компаниям равные условия. Но главный вопрос пока открыт: появится ли у бизнеса понятный маршрут с конкретными требованиями и сроками.

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru