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.

ГК «Солар» выпустила NGFW для ретейла, МСБ и филиалов корпораций

ГК «Солар» представила новую линейку межсетевых экранов Solar NGFW — решения с меньшей производительностью, рассчитанные на защиту филиалов, удалённых офисов и небольших сетей. Новинки — это ПАКи Solar NGFW S (до 10 Гбит/с) и Solar NGFW М (до 20 Гбит/с) — подойдут как для малого и среднего бизнеса, так и для крупных компаний с распределённой инфраструктурой.

По данным самой компании, 56% российских организаций используют NGFW для защиты периметра, а 72% из них — это региональные заказчики и филиалы с типичной нагрузкой до 6 Гбит/с.

При этом стандартные решения с высокой производительностью (например, на 100 Гбит/с) для таких сценариев часто оказываются избыточными. Новые модели как раз закрывают этот сегмент.

По задумке, компактные NGFW от «Солара» могут применяться в разных отраслях. Например:

  • телеком-операторы — для защиты границ сетей в каждом филиале;
  • ретейл — для касс самообслуживания и других точек взаимодействия с клиентами;
  • добывающие и нефтегазовые компании — для защиты сетей на скважинах, станциях и перерабатывающих объектах.

Решения обеспечивают базовую фильтрацию трафика, контроль доступа, мониторинг, обнаружение угроз и защиту от атак. При этом важна не только производительность, но и устойчивость к сбоям и отказам.

Отдельно в компании подчёркивают рост атак в 2024 году: по данным Solar JSOC, доля сетевых атак удвоилась — с 14% до 27% от всех подтверждённых инцидентов. Это тоже подтолкнуло разработку решений для распределённых систем с невысокой нагрузкой.

Новые NGFW продолжают линейку продуктов, которую «Солар» активно обновляет: в 2025 году уже вышли версии 1.5 и 1.6. Среди ключевых изменений — централизованное управление, интеграции через API, автоматическое обновление сигнатур и более 26 тысяч встроенных сигнатур (2000 от центра Solar 4RAYS и ещё 24 тыс. — из международной базы).

Весь стек Solar NGFW представлен как в виде виртуального решения, так и в виде ПАКов (всего 5 моделей), имеет сертификацию ФСТЭК по 4-му уровню доверия и включён в реестр отечественного ПО. Сейчас с NGFW от «Солара» работают более 100 крупных компаний, включая представителей госсектора, телекомов, нефтегаза, энергетики и промышленности.

По оценкам компании «Б1», рынок сетевой безопасности в России уже составляет около 88 млрд рублей — это 42% всего рынка ИБ-продуктов. До 2030 года ожидается рост этого направления на 15% в год, в том числе за счёт постепенного ухода от иностранных NGFW в пользу отечественных решений.

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