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 России создадут уникальную базу IMEI для контроля мобильных устройств

Минцифры планирует в 2026 году запустить базу уникальных номеров мобильных устройств — IMEI. Об этом рассказал заместитель главы министерства Дмитрий Угнивенко на заседании Общественного совета при Минцифры.

По его словам, которые передаёт «Интерфакс», идея в том, чтобы ввести учёт IMEI — уникальных номеров, которые есть у каждого мобильного устройства, будь то смартфон, планшет, умные часы или модем. В отличие от сим-карты, IMEI привязан именно к самому аппарату и не меняется при смене оператора.

В министерстве рассчитывают, что такая база позволит точнее определять, где и как используется мобильная связь. В частности, это может помочь при обеспечении безопасности в условиях угрозы беспилотников.

Если IMEI будет связан с конкретным номером, можно будет достоверно понимать, что сим-карта используется обычным абонентом, а не, например, в БПЛА.

Как отметил Угнивенко, более точная идентификация устройств в перспективе может смягчить текущие ограничения. Речь идёт о ситуациях, когда в целях безопасности временно отключается мобильный интернет и начинают работать так называемые «белые списки» сайтов, которые формирует Минцифры.

Сейчас для снижения рисков уже применяются дополнительные меры. В России действует период «охлаждения» для иностранных сим-карт, а также для сим-карт российских операторов, которые попали в страну из-за рубежа. Всё это призвано усложнить использование мобильной связи в потенциально опасных сценариях.

IMEI (International Mobile Equipment Identity) — это 15-значный номер, который однозначно идентифицирует устройство, а не владельца или сим-карту. В Минцифры подчёркивают, что именно эта особенность делает IMEI удобным инструментом для более точечного контроля без тотальных ограничений для всех пользователей.

Кроме того, власти России запускают масштабную систему противодействия кибермошенничеству, о чём сегодня рассказал премьер-министр Михаил Мишустин на стратегической сессии, посвящённой борьбе с цифровыми преступлениями.

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru