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.

Две уязвимости в Node.js ставят под удар миллионы Windows-приложений

Кураторы проекта Node.js из OpenJS Foundation выпустили обновления с патчами в ветках 24.x, 22.x и 20.x. Апдейты устраняют проблемы, актуальные для приложений Windows и веб-сервисов, использующих JavaScript-движок V8.

По оценкам экспертов, затронуты миллионы серверных и полнофункциональных приложений. Уровень угрозы в обоих случаях определен как высокий.

Уязвимость CVE-2025-27210 представляет собой возможность обхода защиты от path traversal (выхода за пределы рабочего каталога), которая проявляется при использовании API-функции path.join() и возникла из-за неполного патча для CVE-2025-23084.

Ошибка в реализации функции path.normalize() позволяет получить несанкционированный доступ к файлам и папкам с помощью недопустимого имени — такого как CON, PRN, AUX (в Windows резервируются для системных устройств, к которым можно обратиться напрямую).

Уязвимость CVE-2025-27209 классифицируется как HashDoS — возможность вызвать отказ приложения (DoS) через создание множественных коллизий хешей. Проблема была привнесена с выпуском Node.js 24.0.0, который изменил алгоритм вычисления хешей строк.

Реализованная в движке V8 хеш-функция rapidhash ускорила процесс, но при этом также открыла дверь для атак HashDoS. Злоумышленник, контролирующий ввод строк для хеширования, может скормить в хеш-таблицу данные таким образом, чтобы все они попали в один слот.

В результате скорость поиска элементов и вставки новых коллизий упадет, а потребление памяти будет расти, что в итоге приведет к DoS. Знания зерна алгоритма для генерации хеш-коллизий в данном случае не потребуется.

Патчи для Node.js включены в состав сборок 20.19.4, 22.17.1 и 24.4.1. Организациям, использующим Windows-приложения на основе Node.js, рекомендуется приоритизировать обновление.

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