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.

Подпишитесь на новости

Positive Technologies собрала 64 проверки Kubernetes в единый стандарт

Positive Technologies разработала PT CRIS Kubernetes — прикладной набор проверок конфигурации Kubernetes. Компания называет его первым российским стандартом такого типа: он переводит требования и рекомендации по защите контейнерной инфраструктуры в 64 конкретных технических теста.

Проверки охватывают API-сервер, Kubernetes Controller Manager, планировщик, хранилище etcd, роли и кластерные разрешения, пространства имён, Service Account и рабочие нагрузки.

Система ищет анонимный доступ, избыточные права, проблемы с TLS и сертификатами, небезопасный securityContext, запуск контейнеров от root, возможность повышения привилегий и другие подарки потенциальному взломщику.

Каждому отклонению присваивается уровень опасности — от низкого до критического. В итоге команда получает не мешок разрозненных предупреждений, а список проблем с понятными приоритетами: что можно оставить до пятницы, а что лучше чинить прямо сейчас.

Для стандарта подготовили матрицу соответствия CIS Kubernetes Benchmark 2.0.0, NIST SP 800-190, PCI DSS 4.0 и приказу ФСТЭК России № 118. Она связывает общие требования документов с конкретными настройками кластера.

При этом сама Positive Technologies подчёркивает: наличие такого сопоставления ещё не означает автоматического соответствия всем перечисленным стандартам.

Практическая реализация PT CRIS Kubernetes уже появилась в PT Container Security 1.2. Новый компонент проверяет конфигурации центрального и подключённых дочерних кластеров, показывает найденные отклонения и их критичность. Разработчики также обещают меньшее потребление памяти и более быстрый анализ.

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru