Google'i ettev\u00f5te kuulutas v\u00e4lja projekti KataOS, mis on suunatud turvalise operatsioonis\u00fcsteemi loomisele sisseehitatud seadmete jaoks. KataOS-i s\u00fcsteemi komponente on kirjutatud Rust keeles ja need t\u00f6\u00f6tavad mikrokern seL4 peal, millele on RISC-V s\u00fcsteemides esitatud matemaatiline t\u00f5end usaldusv\u00e4\u00e4rsusest, mis t\u00f5endab, et kood vastab spetsifikatsioonidele, mis on m\u00e4\u00e4ratletud formaalses keeles. Projekti kood on avatud Apache 2.0 litsentsi all. <\/p>\n
S\u00fcsteem toetab RISC-V ja ARM64 arhitektuuride p\u00f5hiseid plaate. SeL4 ja KataOS-i keskkonna simuleerimiseks seadmele arendusprotsessis kasutatakse Renode raamistikku. Etalonrealiseerimiseks on pakutud tarkvara-riistvara kompleksi Sparrow, mis \u00fchendab KataOS-i OpenTitani platvormi p\u00f5histe turvaliste kiipidega. Pakutud lahendus v\u00f5imaldab \u00fchendada loogiliselt kontrollitud operatsioonis\u00fcsteemi tuuma usaldusv\u00e4\u00e4rsete riistvarakomponentidega (RoT, Root of Trust), mis on loodud OpenTitani platvormi ja RISC-V arhitektuuri abil. Peale KataOS-i koodi on tulevikus plaanis avada ka k\u00f5ik \u00fclej\u00e4\u00e4nud Sparrowi komponendid, sealhulgas riistvara. <\/p>\n
Platvorm areneb silmas pidades spetsialiseeritud kiipide kasutamist, mis on m\u00f5eldud masin\u00f5ppe ja konfidentsiaalse teabe t\u00f6\u00f6tlemiseks, mille puhul on n\u00f5utud eriline kaitse ja veatu t\u00f5endamine. N\u00e4ideteks sellistest rakendustest on s\u00fcsteemid, mis t\u00f6\u00f6tlevad inimeste pilte ja h\u00e4\u00e4lt. KataOS-is usaldusv\u00e4\u00e4rsuse kontrollimise kasutamine tagab, et kui \u00fches s\u00fcsteemi osas esineb rike, ei laiene see rike \u00fclej\u00e4\u00e4nud s\u00fcsteemile, sealhulgas tuumale ja kriitilistele osadele. <\/p>\n
seL4 arhitektuur on m\u00e4rkimisv\u00e4\u00e4rne, kuna see eristab t\u00e4iendavaid komponente m\u00e4luhalduse jaoks kernelist kasutajaruumi ning rakendab nende ressursside jaoks samu juurdep\u00e4\u00e4sukontrolli meetodeid nagu kasutajate ressursse. Mikrokernel ei paku valmis k\u00f5rgetasemelisi abstraktsioone failide, protsesside, v\u00f5rgu\u00fchenduste jne haldamiseks; selle asemel pakub see vaid minimaalset mehhanismi f\u00fc\u00fcsilise aadressiruumi, katkestuste ja protsessori ressursside juurdep\u00e4\u00e4su haldamiseks. K\u00f5rgetasemelised abstraktsioonid ja seadme draiverid luuakse eraldi mikrokernele toetudes kasutajatase \u00fclesannete vormis. Selliste \u00fclesannete juurdep\u00e4\u00e4s mikrokernele kergesti saatmiseks korraldatakse reeglite m\u00e4\u00e4ratlemise kaudu. <\/p>\n
Lisakaitseks arendatakse k\u00f5ik komponendid, v\u00e4lja arvatud mikrokernel, algselt Rusti keeles, kasutades turvalisi programmeerimistehnikaid, mis v\u00e4hendavad m\u00e4luhaldusega seotud vigu, nagu n\u00e4iteks m\u00e4lu vabastamise j\u00e4rel sellele juurde p\u00e4\u00e4semine, nullviidete de-referentseerimine ja m\u00e4lubufferi \u00fcletamine. Rusti keeles on kirjutatud ka seL4 keskkonnas rakenduste laadija, s\u00fcsteemiteenused, rakenduste arendamise raamistik, API s\u00fcsteemik\u00f5nedele juurdep\u00e4\u00e4suks, protsessihaldur, d\u00fcnaamilise m\u00e4lja jagamise mehhanism jne. Verifitseeritud koostamiseks kasutatakse CAmkES t\u00f6\u00f6riistu, mida arendab seL4 projekt. CAmkES komponentide loomine on samuti v\u00f5imalik Rusti keeles. <\/p>\n