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

Яндекс Go возвращается: что заработало после масштабного сбоя

Вызвать такси, заказать продукты и арендовать самокат снова можно: Яндекс сообщил, что его транспортные сервисы и доставка доступны всем пользователям. После масштабного инфраструктурного сбоя компания возвращает привычные функции, хотя объявлять полное выздоровление всей экосистемы пока рано.

В официальном сообщении «Яндекса» перечислены такси, доставка еды и продуктов, каршеринг, самокаты и зарядка смартфонов. К штатной работе также вернулись «Лавка», «Заправки» и «Транспорт».

Восстановление идёт поэтапно. Ещё 11 октября компания сообщала о возвращении доступа к поиску, «Алисе», картам, почте и другим сервисам, предупреждая об ограничениях отдельных функций. Часть возможностей «Яндекс 360» (например, «Диск») намеренно отключили для снижения нагрузки.

Для действующих клиентов Yandex Cloud и «Яндекс 360» компания также объявила бесплатным использование ресурсов с 8 по 31 октября в российских зонах доступности. Перерасчёт обещан автоматически.

По словам директора по стратегическому маркетингу «Яндекса» Андрея Себранта, сбой оказался серьёзнее сценария потери одного дата-центра, который отрабатывали на учениях.

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru