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.

VK Tech запустил новую зону доступности облачной платформы VK Cloud

VK Cloud запустила новую, уже четвёртую зону доступности. Она размещена в собственном дата-центре VK и готова к эксплуатации. Для клиентов облачной платформы это означает возможность распределять нагрузку между четырьмя независимыми площадками.

Такой подход помогает сохранять доступность сервисов при пиковых нагрузках, технических сбоях или кибератаках.

Дата-центр, где размещена новая зона, аттестован по 21 приказу ФСТЭК России и соответствует уровню Tier 4. Это позволяет использовать его для обработки персональных данных и размещения критичных информационных систем.

Новая зона работает на Sprut — программно-определяемой сети собственной разработки VK Cloud. Все четыре зоны доступности объединены резервированной оптоволоконной сетью с высокой пропускной способностью, чтобы данные можно было быстро передавать между площадками.

Как отметил руководитель направления облачных технологий VK Tech Дмитрий Лазаренко, российский облачный рынок продолжает расти. По его словам, в 2025 году его объём превысил 416 млрд рублей, что на 30% больше показателя 2024 года. Отдельно растёт спрос на GPU-вычисления: рынок аренды GPU-серверов в 2025 году достиг 17 млрд рублей.

Аттестация по 21 приказу ФСТЭК включает более 100 мер защиты в 15 группах для информационных систем персональных данных. Она также позволяет работать с данными уровня защищённости УЗ-1 — высшего в классификации ФСТЭК.

Соответствие Tier 4 указывает на высокий уровень отказоустойчивости дата-центра. Такая инфраструктура может быть востребована компаниями из финтеха, телемедицины, электронной коммерции и других отраслей, где важны требования регуляторов и непрерывная работа сервисов.

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru