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.

Личный ноутбук, рабочие секреты: 70% компаний ошибаются с BYOD

Личные смартфоны и ноутбуки давно стали частью корпоративной инфраструктуры. По оценке экспертов «Кросстеха», до 90% сотрудников российских организаций используют собственные устройства для рабочих задач. При этом около 70% компаний внедряют BYOD с ошибками, рискуя получить утечки данных и другие киберинциденты.

Сама идея Bring Your Own Device выглядит заманчиво: бизнес экономит на закупке техники, а сотрудник работает на привычном устройстве. Проблемы начинаются, когда компания выбирает одну из двух крайностей.

Первая — режим делайте что хотите. Никаких правил, ограничений и разделения данных. Сотрудник скачивает рабочий договор на смартфон, вечером правит его дома, а завтра забывает телефон в такси. Или дает гаджет ребенку, который устанавливает сомнительную игру. Вместе с ней приключения могут начаться и у корпоративных данных.

Вторая крайность — превратить личный ноутбук сотрудника в филиал службы безопасности. Компания устанавливает ПО, контролирующее действия пользователя, а тот воспринимает это как слежку. Результат бывает обратным: документы мигрируют в личные мессенджеры, облака и другие неофициальные сервисы. Возникает некое теневое ИТ, которое компания уже вообще не контролирует.

В «Кросстехе» предлагают не следить за всем устройством, а отделять рабочее пространство от личного. На смартфоне корпоративные данные можно поместить в зашифрованный контейнер, который при необходимости удаляется отдельно. Для домашних десктопов — организовать защищенный доступ через выделенные рабочие столы без прямого подключения ко внутренней сети.

«Компании должно быть важно только то, как обрабатываются ее данные, а не то, чем занимается человек в свободное время на своем устройстве», — отмечает архитектор ИБ «Кросстеха» Егор Норкин.

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru