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.

AM LiveПодписывайтесь на канал "AM Live" в Telegram, чтобы первыми узнавать о главных событиях и предстоящих мероприятиях по информационной безопасности.

Кибератаки в России выросли на 73%: чаще всего били по телекому и медиа

Специалисты RED Security проанализировали статистику кибератак за первые три квартала 2025 года. С января по сентябрь было зафиксировано более 105 тысяч инцидентов, из них около 20 тысяч — высокой критичности. Такие атаки могли привести к остановке работы компаний или крупным финансовым потерям.

Самым напряжённым оказался третий квартал. С июля по сентябрь эксперты зарегистрировали свыше 42 тысяч атак — это почти 40% всех инцидентов за год и на 73% больше, чем за тот же период в 2024 году. Только в августе зафиксировали 17 тысяч угроз, что стало максимальным показателем с начала года.

Наиболее часто злоумышленники атаковали телекоммуникационные компании, обогнавшие по количеству инцидентов промышленность. В тройку наиболее атакуемых сфер также вошли финансовый и ИТ-секторы. Эти направления особенно привлекательны для злоумышленников из-за высокой ценности данных и возможности быстро монетизировать успешные атаки.

Сильнее всего выросло число атак на медиаотрасль — на 43% по сравнению с прошлым годом, почти до 9 тысяч случаев. В том числе активно атаковали сферу развлечений: онлайн- и офлайн-кинотеатры, концертные площадки и сайты продажи билетов.

С начала года на эти ресурсы пришлось более 2,5 тысяч DDoS-атак. Эксперты считают, что подобные действия направлены не столько на получение выгоды, сколько на создание информационного шума и общественного резонанса.

Одновременно снизилась активность киберпреступников против предприятий промышленности, энергетики и HoReCa. По сравнению с прошлым годом число атак на промышленный сектор сократилось примерно втрое, однако отрасль всё ещё входит в четвёрку самых популярных целей. При этом количество массовых и простых атак уменьшилось, а вот сложные таргетированные операции (APT), нацеленные на конкретные предприятия, продолжают расти.

Эксперты объясняют рост общего числа атак сразу несколькими факторами. С одной стороны, ускоряется цифровизация экономики, а значит — увеличивается количество потенциальных точек входа. С другой — сохраняется политическая мотивация кибергрупп, которые всё чаще атакуют российские компании.

AM LiveПодписывайтесь на канал "AM Live" в Telegram, чтобы первыми узнавать о главных событиях и предстоящих мероприятиях по информационной безопасности.

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru