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.

ИИ-бум ударил по телеком-оборудованию: вендорам не хватает комплектующих

Вендоры сетевого оборудования во всём мире, включая российских производителей, столкнулись с дефицитом ключевых компонентов. Речь идёт о специализированных процессорах, модулях памяти, накопителях, лазерах и других оптических элементах. Это приводит к росту цен и увеличению сроков поставок.

Как сообщают «Известия» со ссылкой на производителей сетевого оборудования, одной из прямых причин дефицита стал продолжающийся мировой бум строительства центров обработки данных для инфраструктуры сервисов с искусственным интеллектом (ИИ).

Как отметил генеральный директор «Иртея» Дмитрий Лаконцев, из-за этого сроки доставки комплектующих в Россию достигли полугода.

Эксперты, опрошенные изданием, отмечают, что ИИ-бум в США и Китае привёл к активной скупке процессоров, в том числе специализированных, памяти и устройств хранения по всему миру. Такая ситуация наблюдается с осени 2025 года и, по мнению аналитиков, продлится как минимум до конца 2027-го. В последнее время возник также дефицит лазеров.

«Многие ИИ-центры обработки данных — распределённые объекты, поэтому для их работы требуется большое количество оборудования передачи данных с использованием лазерных технологий DWDM, и в мире возник дефицит лазеров. Всё это приводит к недостатку серверов и телеком-оборудования, а также к росту цен на них», – рассказывает партнёр ComNews Research Леонид Коник.

По мнению эксперта НТИ по беспроводной связи Олега Яблокова, текущая ситуация сильнее всего сказывается на производителях базовых станций, транспортного и коммутационного оборудования для магистральных сетей. В таких устройствах особенно высока доля зарубежных и узкоспециализированных компонентов.

Как заявил Дмитрий Лаконцев, стоимость оборудования уже выросла в среднем на 20%. Технический директор РТК-ЦОД Алексей Забродин оценил рост цен на оборудование в 30% с начала года и в два раза в годовом выражении. В «Вымпелкоме» также согласились с тем, что цены на оборудование растут.

При этом, как отметил генеральный директор оператора ЕСК Алхас Мирзабеков, укрепление рубля не повлияло на ситуацию с ценами на оборудование. По его мнению, говорить о полноценном дефиците комплектующих пока преждевременно, однако нехватка ряда компонентов действительно наблюдается. Наиболее проблемным сегментом Алхас Мирзабеков назвал системы хранения данных, используемые в облачных сервисах.

«В перспективе это может негативно сказаться на модернизации и строительстве сетей. Недостаток оборудования не позволит операторам полноценно развиваться, что повлияет на качество связи», – делает вывод Мирзабеков. По его оценке, наиболее остро эти сложности скажутся на крупных операторах.

По оценке Леонида Коника, некоторые российские компании, выигравшие тендеры на поставку оборудования летом и осенью 2025 года, сейчас не способны выполнить обязательства по зафиксированной цене. Это может привести к тому, что крупные компании начнут отказываться от строительства и расширения собственных корпоративных ЦОД и переходить к использованию коммерческих площадок. Такой подход позволит снизить издержки, однако не даст оптимизировать использование коммуникационного оборудования, что может сказаться на развитии сетей.

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru