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.

Little Snitch пришёл на Linux на фоне нового интереса к контролю трафика

Знаменитый сетевой инструмент Little Snitch, который много лет ассоциировался только с macOS, теперь добрался и до Linux. Разработчик объясняет это шаг тем, что в мире, где всё больше спорят о доверии к софту, обновлениям и контролю над устройствами, идея открытой и менее централизованной платформы начинает выглядеть для многих заметно привлекательнее.

На этом фоне он решил попробовать пожить с Linux как с основной системой и быстро упёрся в знакомую проблему: без Little Snitch там не хватает удобной, наглядной прозрачности по сетевой активности приложений.

По сути, Little Snitch для Linux делает то, за что его любят на macOS: показывает, какие процессы выходят в Сеть, и позволяет это оперативно ограничивать. Но технически новая версия устроена уже по-другому.

 

Инструмент использует eBPF для работы на уровне ядра, написан на Rust, а интерфейс выполнен в виде веб-приложения. Такой подход позволяет, например, наблюдать за удалённым Linux-сервером с другого устройства, не городя отдельную тяжёлую схему управления.

При этом разработчик отдельно подчёркивает, что это не «абсолютный щит» от всего на свете, а скорее инструмент видимости и контроля.

Часть проекта уже открыта: разработчик вынес в open source, в частности, eBPF-компонент и интерфейс. А вот бэкенд, который отвечает за правила и анализ соединений, пока остаётся закрытым. Это, судя по описанию, сознательное решение: именно там сосредоточена значительная часть накопленной за годы логики Little Snitch.

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru