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.

Anti-Malware Яндекс ДзенПодписывайтесь на канал "Anti-Malware" в Яндекс Дзен, чтобы первыми узнавать о новостях и наших эксклюзивных материалах по информационной безопасности.

NVIDIA устранила четыре опасные уязвимости в драйверах для видеокарт

NVIDIA выпустила обновления драйверов для целого ряда видеокарт, чтобы устранить десять уязвимостей. Четыре выявленные бреши получили высокую степень риска, ещё шесть — среднюю. В случае эксплуатации злоумышленники могут вызвать DoS, добраться до важной информации, повысить права и выполнить код.

В результате апдейты получили программные продукты Tesla, RTX/Quadro, NVS, Studio и GeForce, а также, соответственно, драйверы линеек R450, R470 и R510.

 

Интересно, что NVIDIA в этот раз не обделила патчами даже серии видеокарт GTX 600 и GTX 700, поддержка которых закончилась в октябре 2021 года. Ранее корпорация обещала выпускать критически важные обновления для этих линеек вплоть до сентября 2024 года.

Четыре наиболее опасные уязвимости, устранённые с этим набором патчей, получили следующие идентификаторы:

  • CVE-2022-28181 (8,5 балла по CVSS v3) — возможность записи за пределами границ на уровне ядра. Может привести к выполнению кода, DoS, повышению привилегий, раскрытию информации и повреждению данных.
  • CVE-2022-28182 (8,5 балла по CVSS v3) — баг в драйвере DirectX11 уровня пользователя, позволяющий злоумышленнику без аутентификации вызвать DoS, повысить права и раскрыть информацию.
  • CVE-2022-28183 (7,7 балла по CVSS v3) — может привести к чтению за пределами границ, DoS и раскрытию информации.
  • CVE-2022-28184 (7,1 балла по CVSS v3) — брешь в nvlddmkm.sys, также позволяющая вызвать DoS и привести к раскрытию информации.

Подробнее о пропатченных уязвимостях можно почитать в официальном бюллетене NVIDIA.

Anti-Malware Яндекс ДзенПодписывайтесь на канал "Anti-Malware" в Яндекс Дзен, чтобы первыми узнавать о новостях и наших эксклюзивных материалах по информационной безопасности.

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru