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

Российский бизнес потратил $909 млн на иностранные ИТ-услуги за квартал

Российские компании увеличили закупки зарубежных ИТ-услуг на 30% за квартал. Во втором квартале 2026 года расходы достигли $909 млн — примерно 74,6 млрд рублей. Пока рынок обсуждает технологическую независимость, счета за иностранные сервисы продолжают расти.

Об этом пишут «Известия», проанализировав данные Банка России и опросив участников рынка. В статистику входят программы и лицензии, разработка ПО, обработка и хранение данных, создание сайтов и обслуживание ИТ-систем.

Одна из причин, по оценке директора по стратегическим партнёрствам Kodik Михаила Хулапова, — сложности с поставками вычислительного оборудования. Вместо покупки серверов компании арендуют мощности за рубежом. Железо не пересекает границу, зато платежи за его использование — вполне.

Дополнительный спрос создают разработчики ИИ, которым нужны большие вычислительные ресурсы, считает эксперт НТИ Олег Яблоков. Покупать собственную инфраструктуру дорого, а аренда позволяет получить мощности под конкретную задачу.

Среди возможных факторов участники рынка также называют расходы на подписки зарубежных нейросетей и нехватку свободных мощностей у российских провайдеров.

При этом общий показатель не раскрывает, сколько именно денег ушло на облака, лицензии или ИИ.

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru