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

Google закрыла 25 уязвимостей в Android, включая семь критических

Android получил октябрьскую порцию патчей: Google закрыла 25 уязвимостей в компонентах Framework и System. Семь из них признаны критическими. Самая опасная брешь позволяет локально повысить права без дополнительных разрешений и без участия пользователя, нажимать на подозрительную ссылку для ее эксплуатации не требуется.

Подробности опубликованы в бюллетене Google. Патчи проходит под номером 2026-10-01. Именно эту дату или более новую стоит искать в сведениях об обновлении безопасности устройства.

Во Framework устранены семь проблем: пять связаны с повышением привилегий, две — с отказом в обслуживании. Критическая уязвимость этого компонента может вызвать отказ в обслуживании без действий владельца устройства.

В System закрыты еще 18 брешей: восемь позволяют повысить привилегии, пять вызывают отказ в обслуживании, четыре ведут к раскрытию информации. Еще одна связана с удаленным выполнением кода. Шесть уязвимостей System получили критический статус.

Три проблемы из бюллетеня также исправляются через системные обновления Google Play: одна затрагивает Telephonycore, две — Wi-Fi. Это часть перечисленных исправлений, поэтому прибавлять их к общему числу 25 не нужно.

Для Pixel подготовлены дополнительные патчи шести уязвимостей, включая три критические в Bluetooth, GDMC и GSA. Android Automotive OS получил исправления основного бюллетеня и еще пяти проблем высокой опасности.

Google не сообщает об эксплуатации этих уязвимостей в реальных атаках. Но ждать, пока появятся такие новости, — сомнительная стратегия. Проверьте доступность обновлений: сроки доставки патчей на конкретный смартфон зависят от производителя.

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru