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.

AM LiveПодписывайтесь на канал "AM Live" в Telegram, чтобы первыми узнавать о главных событиях и предстоящих мероприятиях по информационной безопасности.

До 70% оптоволоконных линий запад–восток в России подходят к износу

До 70% оптоволоконных кабелей на ключевом российском направлении запад – восток исчерпают свой ресурс уже в текущем году. При этом загрузка магистральной линии Москва – Улан-Удэ достигает 60–70%, что находится на грани комфортной эксплуатации волоконно-оптических линий связи (ВОЛС), поскольку часть пропускной способности должна оставаться в резерве.

«Ведомости» привели оценку, озвученную директором по продажам инфраструктурной телеком-компании «Атлас» Павлом Колочкиным на Пиринговом форуме. Он сослался на данные аналитиков J’son & Partners Consulting.

По подсчётам J’son & Partners Consulting, до 2030 года в России необходимо заменить более 400 тыс. км оптоволоконных кабелей, срок эксплуатации которых близок к предельному. Общая протяжённость ВОЛС крупных операторов оценивается в 700 тыс. км. Однако, как отметил исполнительный директор консалтинговой компании, модернизация затронет и ведомственные сети — их владельцами являются железнодорожные, нефтегазовые и энергетические компании.

Эксперты, опрошенные изданием, напомнили, что массовое строительство ВОЛС в России пришлось на 2000-е годы, когда федеральные операторы активно расширяли каналы связи из-за растущего спроса на широкополосный доступ в интернет.

Но по мере старения кабели начинают быстрее затухать, чаще повреждаться, что увеличивает расходы на обслуживание. Дополнительную сложность создаёт и то, что старые линии не поддерживают современные технологии, усугубляя проблему перегрузки каналов.

При этом замена кабеля — крайне дорогое мероприятие. По оценке генерального директора ComNews Леонида Коника, прокладка 1 км оптоволокна стоит около 1 млн рублей, а пересечение водных преград увеличивает стоимость многократно. В итоге обновление ВОЛС может обойтись операторам в сотни миллиардов рублей.

Тем временем, по словам генерального директора компании «Оптиковолоконные системы» Андрея Николаева, единственного производителя оптоволокна в России, внутреннее потребление оптоволокна снижается. В 2024 году оно упало на 20%, до 4,5 млн км. Загрузка отечественных кабельных заводов не превышает 40%.

Как отмечает директор по развитию и эксплуатации услуг связи «Телеком биржи» Анастасия Биджелова, одним из выходов может стать внедрение современных систем уплотнения сигнала DWDM. Такое оборудование позволяет существенно повысить пропускную способность сети без замены кабеля. Как уточнили в пресс-службе оператора, такой подход применяется, например, в МТС.

AM LiveПодписывайтесь на канал "AM Live" в Telegram, чтобы первыми узнавать о главных событиях и предстоящих мероприятиях по информационной безопасности.

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru