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

Облако под ноль: Beget восстанавливает инфраструктуру после атаки

У Beget случилось то, чего боится любой клиент хостинга: облачную инфраструктуру уничтожили, а резервные копии файлов VPS, по оценке провайдера, будут доступны лишь половине пользователей. После кибератаки в ночь на 2 ноября компания собирает облако заново.

О ходе восстановления Beget рассказал в своём телеграм-канале. По данным компании, злоумышленники добрались до управляющего контура всей архитектуры и запустили обнуляющие скрипты.

Пострадали и внутренние системы: для части клиентов пропали актуальные связи между аккаунтами и услугами. Теперь провайдер восстанавливает ещё и сведения о том, кому что принадлежит.

Архитектуру облака и управляющие сервисы уже подняли. Первые серверы Beget рассчитывает подключить в течение одного-двух дней после публикации сообщения.

Затем предстоят интеграция и тестирование. Сроков полного восстановления по-прежнему нет, а наличие бэкапа ещё не означает, что данные быстро вернутся.

С хостингом ситуация получше: в работу вернули более 60%. Специалисты проверили уцелевшие серверы с резервными копиями и обновили базу бэкапов. Остальные серверы пострадали сильнее, с ними придётся возиться дольше.

Последствия вышли за пределы сайтов и виртуальных машин. Из-за сбоя перебои возникли у BelkaCar: Beget обеспечивал связь приложения каршеринга с серверами. Сервис восстановил доступ для пользователей, перебравшись к другому подрядчику.

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru