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.

АО ГЛОНАСС обнаружило уязвимости в электробусах и грузовиках

Специалисты департамента безопасности автотранспорта ГЛОНАСС в ходе предварительной проверки бортового оборудования выявили ряд уязвимостей в системах грузовых автомобилей и электробусов. Их эксплуатация позволяет потенциальным злоумышленникам вмешиваться в работу систем торможения и рулевого управления, а также провоцировать возгорание батарей в электротранспорте.

О результатах исследования бортовых систем электробусов, высокоавтоматизированных транспортных средств (ВАТС), автомобилей госслужащих и грузовых машин, перевозящих опасные грузы, сообщили «Известия».

Как пояснил директор направления автомобильной кибербезопасности ГЛОНАСС Владимир Педанов, исследование проводилось по инициативе ИЦК «Автомобилестроение». Для анализа были отобраны четыре категории транспортных средств: серийные электробусы, грузовики для перевозки опасных веществ, автомобиль госслужащих и высокоавтоматизированное ТС. В каждой категории тестировался один образец.

По словам Владимира Педанова, потенциально уязвимыми могут оказаться все автомобили, выпущенные после 2007 года. Они оснащены программно определяемыми системами ADAS (Advanced Driver Assistance Systems, системы помощи водителю), которые используют телематические модули. Через них злоумышленники могут получить доступ к бортовым системам.

Так, в электробусе при удалённом подключении становится видим трафик электронного блока управления (ЭБУ). Если отправить ложные данные о пониженной температуре батареи, система запускает её принудительный разогрев, что может привести к возгоранию.

Мультимедийные комплексы также представляют угрозу: их можно использовать для слежки за пассажирами, включая госслужащих, или для блокировки автомобиля. Директор департамента расследований T.Hunter Игорь Бедеров отметил, что такие системы нередко подключены к публичным сетям и интернету, что облегчает посторонним доступ к ним.

Эксперимент, в котором участвуют «НПП “Гамма”», Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт (НАМИ), ГЛОНАСС и другие организации, продлится до лета 2026 года. К участию также присоединился автопроизводитель КАМАЗ. По словам Владимира Педанова, результаты исследования станут основой для создания нормативных требований, регулирующих безопасность транспортных средств.

По предварительным оценкам, корректировка требований может понадобиться как для зарубежных, так и для российских производителей. В целом от внешних атак могут оказаться уязвимыми до полумиллиона только иностранных автомобилей.

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