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 6 из 10 случаев цифровой агрессор — знакомый человек

Цифровое насилие — это не только мутные анонимы из интернета и токсичные комментарии от людей с аватаркой кота. По данным глобального отчёта «Лаборатории Касперского», почти 60% жертв сталкивались с цифровым насилием со стороны людей из своего окружения.

Чаще всего агрессорами оказывались друзья — на них пришлось 15% случаев. Дальше идут нынешние партнёры — 10%, коллеги — 8%, члены семьи — 7% и бывшие партнёры — 6%.

То есть проблема часто сидит не где-то «в интернете вообще», а в переписках, семейных чатах, отношениях, работе и других местах, где вроде бы должно быть безопаснее.

Отдельно исследователи отмечают неприятную закономерность: люди, которые сталкивались с цифровым насилием со стороны друзей, партнёров или родственников, чаще признавались, что сами допускали похожее поведение по отношению к близким.

Это может говорить о том, что цифровая агрессия иногда превращается в привычный стиль общения: контроль, давление, слежка, обиды и месть переезжают в смартфон и становятся частью повседневности.

В Нижегородском женском кризисном центре отмечают, что цифровое насилие нередко используется как инструмент контроля, преследования и психологического давления со стороны близких людей. По данным центра, 72% обращений связаны с насилием со стороны супруга или партнёра, ещё 10% — со стороны родителей или родственников.

Поколенческий разрыв тоже заметен. Среди зумеров 81% знают термин «цифровое насилие», а почти 60% заявили, что за последний год сталкивались хотя бы с одной его формой. Среди беби-бумеров термин знаком 64% респондентов.

Женщины чаще говорят о чувстве уязвимости в цифровой среде. Небезопасно в интернете себя чувствуют 62,5% респонденток против 54% мужчин.

Психологи подчёркивают: когда агрессором становится знакомый человек, вред ощущается сильнее. К страху и потере контроля добавляется предательство, особенно если речь идёт о партнёре, друге, бывшем партнёре или коллеге. А технологии превращаются в инструмент кибермести: доступ к аккаунтам, переписки, фотографии, геолокация и старые пароли внезапно становятся оружием.

С точки зрения кибербезопасности эта история тоже сложнее обычной атаки. Угроза может идти не от неизвестного хакера, а от человека, у которого когда-то был доступ к устройству, аккаунту, семейной подписке, общему облаку или паролю на всякий случай.

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru