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.

Российским операторам разрешат запускать 5G на оборудовании для 4G

«Билайн», «Мегафон», МТС и Т2 смогут разворачивать сети 5G на уже работающих базовых станциях и частотах, ранее выделенных под LTE. Соответствующий проект Минцифры подготовило для Государственной комиссии по радиочастотам после обсуждения с операторами и ведомствами.

Ключевое слово — технологическая нейтральность. Операторы получат право использовать для 5G имеющиеся диапазоны 4G, а также действующее иностранное оборудование, установленное до 1 сентября 2026 года.

Это позволит не ждать полного строительства новой инфраструктуры и запустить связь пятого поколения значительно быстрее.

Дополнительно операторам планируют выделить полосы в диапазоне 4,63-4,99 ГГц. Они предназначены для высокопроизводительных сетей и новых сервисов, включая промышленные решения. Правда, чудес с покрытием ждать не стоит: такие частоты обеспечивают высокую скорость, но хуже распространяются на большие расстояния и через препятствия.

Первые коммерческие услуги 5G должны появиться в городах с населением более миллиона человек не позднее 31 декабря 2027 года. До 2031-го сети в новом диапазоне будут поэтапно разворачивать в наиболее популярных локациях мегаполисов. Сначала пятое поколение доберётся до центров городов, деловых кварталов и мест с высокой нагрузкой, а уже потом, возможно, и до остальных.

Одновременно с 2027 года начнётся переход на российские базовые станции. Полностью завершить его операторы должны до конца 2031-го.

Таким образом, отечественный 5G стартует не с чистого листа, а на плечах существующих сетей и иностранного железа. Зато ждать идеального технологического будущего ещё пять лет не придётся: сначала запустят как есть, а импортозамещать будут уже по дороге.

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru