માઈક્રોસોફ્ટ CHERIoT ખોલે છે, જે C કોડ સુરક્ષાને સુધારવા માટે હાર્ડવેર સોલ્યુશન છે

માઇક્રોસોફ્ટે CHERIoT (ઇન્ટરનેટ ઓફ થિંગ્સ માટે RISC-V માટે ક્ષમતા હાર્ડવેર એક્સ્ટેંશન) પ્રોજેક્ટ સાથે સંબંધિત વિકાસની શોધ કરી છે, જેનો હેતુ C અને C++ માં હાલના કોડમાં સુરક્ષા સમસ્યાઓને અવરોધિત કરવાનો છે. CHERIoT એક ઉકેલ પ્રદાન કરે છે જે તમને હાલના C/C++ કોડબેસેસને ફરીથી કામ કરવાની જરૂર વગર સુરક્ષિત કરવાની મંજૂરી આપે છે. પ્રોટેક્શનને સંશોધિત કમ્પાઈલરના ઉપયોગ દ્વારા અમલમાં મૂકવામાં આવે છે જે પ્રોસેસર દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવેલ પ્રોસેસર સૂચનાઓ (ISA) ના વિશિષ્ટ વિસ્તૃત સમૂહનો ઉપયોગ કરે છે અને હાર્ડવેર સ્તરે મેમરી એક્સેસનું નિરીક્ષણ કરે છે, પોઇન્ટર સાથે કામની શુદ્ધતા તપાસે છે અને કોડ બ્લોક્સને અલગ કરવાની ખાતરી કરે છે.

આ પ્રોજેક્ટ એ હકીકતને ધ્યાનમાં રાખીને બનાવવામાં આવ્યો હતો કે C ભાષાની નિમ્ન-સ્તરની પ્રકૃતિ મેમરી સાથે કામ કરતી વખતે ભૂલોનું સ્ત્રોત બની જાય છે, જે બફર ઓવરફ્લો, પહેલેથી મુક્ત મેમરીની ઍક્સેસ, પોઇન્ટર ડિરેફરન્સ અથવા ડબલ ફ્રીઝ જેવી સમસ્યાઓ તરફ દોરી જાય છે. . પ્રેક્ટિસ બતાવે છે કે ગૂગલ અને માઇક્રોસોફ્ટ જેવા મોટા કોર્પોરેશનો પણ, જેઓ સખત ફેરફારની સમીક્ષા નીતિ ધરાવે છે અને આધુનિક વિકાસ પદ્ધતિઓ અને સ્થિર વિશ્લેષણ સાધનોનો ઉપયોગ કરે છે, મેમરી સાથે કામ કરતી વખતે ભૂલોની ગેરહાજરીની ખાતરી આપી શકતા નથી (ઉદાહરણ તરીકે, માઇક્રોસોફ્ટમાં લગભગ 70% નબળાઈઓ અને Google અસુરક્ષિત મેમરી હેન્ડલિંગને કારણે થાય છે).

મેમરી સાથે સુરક્ષિત કામગીરીની બાંયધરી આપતી પ્રોગ્રામિંગ લેંગ્વેજ અથવા વધારાના ચેક સાથે બાઈન્ડીંગનો ઉપયોગ કરીને સમસ્યાનો ઉકેલ લાવી શકાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, મિરેકલપીટીઆર (raw_ptr) જેવા સામાન્ય પોઈન્ટર્સને બદલે ઉપયોગ કરીને, જે મુક્ત મેમરી વિસ્તારોને એક્સેસ કરવા માટે વધારાની તપાસ કરે છે. પરંતુ આવી પદ્ધતિઓ નવા કોડ માટે વધુ યોગ્ય છે, અને હાલના C/C++ પ્રોજેક્ટ્સનું પુનઃકાર્ય કરવું ખૂબ જ સમસ્યારૂપ છે, ખાસ કરીને જો તેઓ એમ્બેડેડ સિસ્ટમ્સ અને ઈન્ટરનેટ ઓફ થિંગ્સ ઉપકરણો જેવા સંસાધન-સંબંધિત વાતાવરણમાં ચલાવવા માટે રચાયેલ હોય.

CHERIoT હાર્ડવેર ઘટકોને RISC-V આર્કિટેક્ચર પર આધારિત માઇક્રોકન્ટ્રોલર તરીકે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા છે, જે સંરક્ષિત CHERI (કેપેબિલિટી હાર્ડવેર એક્સ્ટેંશન ટુ RISC-V) પ્રોસેસર આર્કિટેક્ચરનો અમલ કરે છે, જે "ક્ષમતા" (દરેક વાંચન અને લખવા) પર આધારિત નિયંત્રિત મેમરી એક્સેસનું મોડેલ પૂરું પાડે છે. મેમરી માટે ઓપરેશન અધિકૃત છે). CHERIoT માં પૂરા પાડવામાં આવેલ ઇન્સ્ટ્રક્શન સેટ આર્કિટેક્ચર (ISA) ના આધારે, એક સોફ્ટવેર મોડલ બનાવવામાં આવ્યું છે જે વ્યક્તિગત વસ્તુઓના સ્તરે મેમરી સાથે કામ કરવાની સલામતીની ખાતરી આપે છે, પહેલાથી મુક્ત કરેલી મેમરીની ઍક્સેસ સામે રક્ષણ પૂરું પાડે છે અને હળવા વજનની મેમરી એક્સેસ આઇસોલેશન સિસ્ટમનો અમલ કરે છે. . ઉલ્લેખિત સોફ્ટવેર પ્રોટેક્શન મોડલ સી/સી++ લેંગ્વેજ મોડેલમાં સીધું પ્રતિબિંબિત થાય છે, જે તેને હાલની એપ્લિકેશનોને સુરક્ષિત કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાની મંજૂરી આપે છે (ફક્ત ISA CHERIoT ને સપોર્ટ કરતા સાધનો પર પુનઃસંકલન કરવું અને ચાલવું જરૂરી છે).

સૂચિત સોલ્યુશન તમને એવી ભૂલોને અવરોધિત કરવાની મંજૂરી આપે છે કે જેના કારણે ઑબ્જેક્ટ મેમરીની સીમાઓથી આગળ વધે છે, પોઇન્ટર રિપ્લેસમેન્ટને મંજૂરી આપતું નથી (બધા પોઇન્ટર હાલના પોઇન્ટરમાંથી જનરેટ થવા જોઈએ), અને મેમરી એક્સેસને મુક્ત કર્યા પછી મોનિટર કરે છે (અયોગ્ય ઉપયોગ કરીને મેમરીની કોઈપણ ઍક્સેસ) પોઈન્ટર અથવા પોઈન્ટર જે મુક્ત કરેલ ઑબ્જેક્ટનો સંદર્ભ આપે છે તે અપવાદમાં ફેંકવામાં આવે છે). ઉદાહરણ તરીકે, CHERIoT નો ઉપયોગ તમને કોઈપણ કોડ ફેરફારોની જરૂર વગર અવિશ્વસનીય ડેટાને હેન્ડલ કરતા ઘટકોમાં સ્વયંસંચાલિત બાઉન્ડ્સ ચેકિંગ, મેમરી લાઇફટાઇમ ટ્રેકિંગ અને પોઇન્ટર અખંડિતતા અમલીકરણને અમલમાં મૂકવાની મંજૂરી આપે છે.

આ પ્રોજેક્ટમાં વિસ્તૃત CHERIoT સૂચના સેટ આર્કિટેક્ચરનું સ્પષ્ટીકરણ, CHERIoT ISA ને સમર્થન આપતા 32-bit RISC-V CPU નો સંદર્ભ અમલીકરણ અને સંશોધિત LLVM ટૂલકીટનો સમાવેશ થાય છે. વેરિલોગમાં CPU પ્રોટોટાઇપ ડાયાગ્રામ અને હાર્ડવેર બ્લોક વર્ણન અપાચે 2.0 લાયસન્સ હેઠળ વિતરિત કરવામાં આવે છે. લોઆરઆઈએસસી પ્રોજેક્ટમાંથી આઇબેક્સ કોરનો ઉપયોગ CPU માટે આધાર તરીકે કરવામાં આવ્યો હતો. CHERIoT ISA કોડ મોડેલ સેઇલ ભાષામાં વ્યાખ્યાયિત થયેલ છે અને તે BSD લાયસન્સ હેઠળ લાઇસન્સ પ્રાપ્ત છે.

વધુમાં, રીઅલ-ટાઇમ ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ CHERIoT RTOS નો પ્રોટોટાઇપ પ્રસ્તાવિત છે, જે 256 MB RAM સાથે એમ્બેડેડ સિસ્ટમ્સ પર પણ કમ્પાર્ટમેન્ટ્સને અલગ કરવાની ક્ષમતા પ્રદાન કરે છે. CHERIoT RTOS કોડ C++ માં લખાયેલ છે અને MIT લાયસન્સ હેઠળ વિતરિત કરવામાં આવે છે. OS ના મૂળભૂત ઘટકો, જેમ કે બુટલોડર, શેડ્યૂલર અને મેમરી ડિસ્ટ્રિબ્યુશન સિસ્ટમ, કમ્પાર્ટમેન્ટના સ્વરૂપમાં ડિઝાઇન કરવામાં આવી છે.

CHERIoT RTOS માં એક કમ્પાર્ટમેન્ટ એ કોડ અને વૈશ્વિક ચલોનું એક અલગ સંયોજન છે જે શેર કરેલ લાઇબ્રેરી જેવું લાગે છે, પરંતુ બાદમાંથી વિપરીત, તે તેની સ્થિતિ (પરિવર્તનશીલ) બદલી શકે છે અને અલગ સુરક્ષા સંદર્ભમાં ચાલી શકે છે. ખાસ વ્યાખ્યાયિત એન્ટ્રી પોઈન્ટને એક્સેસ કરીને અને બીજા કમ્પાર્ટમેન્ટને કૉલ કરતી વખતે સ્પષ્ટ રીતે પસાર કરવામાં આવેલા ઑબ્જેક્ટ્સ પર પૉઇન્ટર્સનો ઉપયોગ કર્યા સિવાય, બહારનો કોઈ કોડ કમ્પાર્ટમેન્ટમાં કોડમાં નિયંત્રણ ટ્રાન્સફર કરી શકતો નથી અને ઑબ્જેક્ટ્સને ઍક્સેસ કરી શકતો નથી. કમ્પાર્ટમેન્ટમાં કોડ અને વૈશ્વિક વસ્તુઓ માટે અખંડિતતા અને ગોપનીયતાની ખાતરી આપવામાં આવે છે.

સોર્સ: opennet.ru