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.

ГК «Солар» взяла курс на защиту искусственного интеллекта

На ЦИПР-2026 группа компаний «Солар» обозначила новый стратегический фокус — развитие решений для безопасности искусственного интеллекта. Компания выступила технологическим партнёром конференции по информационной безопасности и сосредоточила свою программу вокруг темы ИИ, его внедрения в бизнес и связанных с этим киберрисков.

По данным совместного исследования «Солара», Б1, Ассоциации ФинТех и HiveTrace, 60% российских компаний, внедряющих ИИ в бизнес-процессы, не уверены в защищённости таких решений.

Среди основных рисков участники опроса называют утечки данных, галлюцинации моделей, компрометацию источников данных и баз знаний, а также использование ИИ злоумышленниками для автоматизации атак, генерации вредоносного кода и создания дипфейков.

В «Соларе» считают, что вслед за рынком ИИ будет развиваться и рынок защиты ИИ. Компания планирует строить платформенный подход к контролю ИИ-трафика, безопасному использованию нейросетей сотрудниками, защите от утечек, Data Poisoning и рисков, связанных с ИИ-агентами.

Отдельно на ЦИПР обсуждали практические кейсы внедрения ИИ. В партнёрской сессии «Солара» участвовали представители «Ростелекома», «Делимобиля», Альфа-Банка, «АльфаСтрахования», ТМК и «Циана». Компании рассказывали, как используют ИИ в контакт-центрах, разработке, аналитике, страховании, промышленности, модерации и клиентских сервисах.

«Солар» также отвечал за безопасность веб-ресурсов ЦИПР. Перед мероприятием специалисты провели анализ инфраструктуры, а в дни конференции центр Solar JSOC круглосуточно мониторил события и отражал атаки, в том числе с использованием ИИ.

Кроме того, на площадке ЦИПР компания подписала соглашения о сотрудничестве с Т1, группой «Астра», ТМК, «АЛМИ Партнер», «1С-Битрикс» и нижегородским кампусом НИУ ВШЭ.

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru