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.

На SOC Forum 2026 выяснят, кто опаснее с ИИ — атакующие или защитники

С 26 по 30 октября пройдёт третья Российская неделя кибербезопасности, а её главным событием станет SOC Forum 2026. Форум состоится 27-28 октября в московском кластере «Ломоносов». Генеральную тему сформировали так: искусственный интеллект уже вооружил и защитников, и атакующих — теперь пора выяснять, кто кого.

Участники обсудят ИИ-атаки, применение ИИ в SOC, защиту моделей и корпоративных данных, теневой ИИ, дипфейки, автоматизацию мониторинга и реагирования на инциденты.

Программу разделят на восемь треков. Первый день посвятят бизнесу, регулированию и аналитике угроз. В направлениях «AI & Cybersecurity», «ИБ и бизнес» и «Тренды и аналитика угроз» разберут безопасность внедрения ИИ, метрики эффективности, атаки на облака, API и сами модели. Для тем, которые не помещаются в привычные коробочки, предусмотрен трек «Многогранный кибербез».

Во второй день участники перейдут к технике. Треки Offence и Defence охватят фишинг, кибершпионаж, вредоносное ПО, red team, EDR/XDR, SIEM, SOAR, Threat Hunting и DFIR.

На секциях «Архитектура ИТ и ИБ» и «SOC практикум» поговорят о защите облачных и гибридных сред, настройке средств мониторинга и реальных инцидентах (вместе с честным рассказом о набитых шишках).

Приём докладов уже открыт и завершится 11 сентября. Итоговую программу жюри сформирует до 18 сентября. Рекламные презентации без технической экспертизы и практических кейсов обещают не пропускать: сцена всё-таки для опыта, а не для торжественного чтения буклетов.

Организатором Российской недели кибербезопасности и соорганизатором SOC Forum выступает ГК «Солар».

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru