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

Сервер ещё поработает: 57% компаний учатся выжимать все из старого железа

Купить серверов с запасом и забыть о дефиците мощностей — всё более дорогое удовольствие. Согласно исследованию «ИТ-инфраструктура» и Orion soft, средняя стоимость поставленного сервера в России выросла с 632 тыс. рублей в 2022 году до 1,95 млн в 2025-м. Плюс 209% — железо уверенно освоило рост.

Авторы опросили технологических руководителей 120 компаний с выручкой от 2 млрд рублей, провели 14 глубинных интервью и изучили более 3 тыс. открытых тендеров.

Главный вывод: на горизонте 2026–2028 годов бизнес смещает внимание с закупки новых мощностей на эффективность уже имеющихся.


Для 46% опрошенных основная стратегия — максимально использовать существующий парк оборудования. Ещё 26% делают ставку на более жёсткий отбор ИТ-проектов: некоторым инициативам вместо сервера достанется предложение подождать.


Продлевать жизнь технике тоже стало популярнее: 57% компаний увеличивают срок её эксплуатации в собственном контуре, в среднем на два-три года. Сервер ещё послужит, особенно если посмотреть на ценник замены.

Но экономить мешает управленческая слепая зона. У 69% организаций нет регулярного аудита загрузки мощностей: проверки проводят ситуативно или очень редко.

Исследование выделяет пять стратегий оптимизации: работа с оборудованием, отбор проектов, изменение инфраструктурных политик, внедрение платформ управления и пересмотр модели получения мощностей.

Следующий шаг авторы видят в автоматизации: перераспределять ресурсы, контролировать потребление и удалять то, что больше не нужно. Прежде чем покупать очередной сервер, придётся разобраться, кто и зачем занял предыдущие.

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru