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

В Госдуме предложили отмечать участие ИИ в медицинских заключениях

Нейросеть помогла разобрать снимок или результаты обследования? Пациент должен об этом знать. Депутат Госдумы Борис Чернышов предложил обязать медорганизации сообщать об использовании ИИ при анализе медицинских данных. Обращение направлено главе Минздрава Михаилу Мурашко.

Как сообщает ТАСС, если алгоритм участвовал в анализе медицинских изображений, результатов исследований или других данных для диагностики, в бумажном либо электронном документе должна появиться соответствующая отметка.

В ней предлагается указывать, что при анализе применялся искусственный интеллект, а итоговое медицинское заключение принял медицинский работник. Так пациент сможет увидеть, где врачу помогала нейросеть.

При этом собирать отдельное согласие на каждое применение ИИ Чернышов не предлагает. По его мнению, уведомление должно давать человеку информацию и обходиться без дополнительной бюрократии для клиник.

Депутат считает, что внедрение ИИ в здравоохранение нужно поддерживать: такие системы помогают анализировать большие объёмы данных и выявлять патологии. Но пациент вправе понимать, как получен результат его обследования.

Однако стоит учитывать, что пока это просто обращение к министру. Новую обязанность для медорганизаций ещё не установили.

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru