A Microsoft bejelentette a CHERIoT (Capability Hardware Extension to RISC-V for Internet of Things) projekthez kapcsol\u00f3d\u00f3 munk\u00e1latait, amelynek c\u00e9lja a C \u00e9s C++ nyelveken \u00edrt megl\u00e9v\u0151 k\u00f3dok biztons\u00e1gi probl\u00e9m\u00e1inak megold\u00e1sa. A CHERIoT egy megold\u00e1st k\u00edn\u00e1l, amely lehet\u0151v\u00e9 teszi a C\/C++ megl\u00e9v\u0151 k\u00f3dalapjainak v\u00e9delm\u00e9t an\u00e9lk\u00fcl, hogy azokat \u00fajra kellene \u00edrni. A v\u00e9delem egy m\u00f3dos\u00edtott ford\u00edt\u00f3 haszn\u00e1lat\u00e1val val\u00f3sul meg, amely egy speci\u00e1lis, kib\u0151v\u00edtett processzorutas\u00edt\u00e1s-k\u00e9szletet (ISA) alkalmaz, amely nyomon k\u00f6veti a mem\u00f3ria-hozz\u00e1f\u00e9r\u00e9st, ellen\u0151rzi a pointerekkel val\u00f3 helyes m\u0171k\u00f6d\u00e9st \u00e9s biztos\u00edtja a k\u00f3dblokkok elk\u00fcl\u00f6n\u00edt\u00e9s\u00e9t. <\/p>\n
A projektet figyelembe v\u00e9ve hozt\u00e1k l\u00e9tre, hogy a C nyelv alacsony szint\u0171 term\u00e9szete mem\u00f3riakezel\u00e9si hib\u00e1k forr\u00e1s\u00e1v\u00e1 v\u00e1lik, amelyek olyan probl\u00e9m\u00e1khoz vezetnek, mint a puffert\u00falcsordul\u00e1s, felszabad\u00edtott mem\u00f3ria el\u00e9r\u00e9se, pointerek derefer\u00e1l\u00e1sa vagy a mem\u00f3ria t\u00f6bbsz\u00f6ri felszabad\u00edt\u00e1sa. A gyakorlat azt mutatja, hogy m\u00e9g a nagyv\u00e1llalatok, mint a Google \u00e9s a Microsoft, amelyek szigor\u00fa v\u00e1ltoztat\u00e1si fel\u00fclvizsg\u00e1lati politik\u00e1t alkalmaznak, \u00e9s modern fejleszt\u00e9si m\u00f3dszereket \u00e9s statikus anal\u00edzis eszk\u00f6z\u00f6ket haszn\u00e1lnak, sem tudj\u00e1k garant\u00e1lni a mem\u00f3ria kezel\u00e9s\u00e9hez kapcsol\u00f3d\u00f3 hib\u00e1k hi\u00e1ny\u00e1t (p\u00e9ld\u00e1ul a Microsoft \u00e9s a Google szoftverterm\u00e9keiben tal\u00e1lhat\u00f3 sebezhet\u0151s\u00e9gek k\u00f6r\u00fclbel\u00fcl 70%-a a nem biztons\u00e1gos mem\u00f3ria-kezel\u00e9s miatt k\u00f6vetkezik be). <\/p>\n
A probl\u00e9ma megoldhat\u00f3 olyan programoz\u00e1si nyelvek alkalmaz\u00e1s\u00e1val, amelyek garant\u00e1lj\u00e1k a mem\u00f3ria biztons\u00e1gos kezel\u00e9s\u00e9t, vagy olyan k\u00f6t\u00e9sek r\u00e9v\u00e9n, amelyek tov\u00e1bbi ellen\u0151rz\u00e9seket v\u00e9geznek. P\u00e9ld\u00e1ul a szok\u00e1sos pointerek helyett MiraclePtr (raw_ptr) haszn\u00e1lat\u00e1val, amely tov\u00e1bbi ellen\u0151rz\u00e9seket v\u00e9gez a felszabad\u00edtott mem\u00f3ria-ter\u00fcletek el\u00e9r\u00e9s\u00e9re. De ezek a m\u00f3dszerek ink\u00e1bb az \u00faj k\u00f3dra vonatkoznak, m\u00edg a m\u00e1r megl\u00e9v\u0151 C\/C++ projektek \u00e1tdolgoz\u00e1sa meglehet\u0151sen probl\u00e9m\u00e1s, k\u00fcl\u00f6n\u00f6sen ha korl\u00e1tozott er\u0151forr\u00e1sokkal rendelkez\u0151 k\u00f6rnyezetekben, p\u00e9ld\u00e1ul be\u00e1gyazott rendszerekben \u00e9s IoT eszk\u00f6z\u00f6kben kell futtatni \u0151ket. <\/p>\n
A CHERIoT hardver komponensei mikrokontroller form\u00e1j\u00e1ban vannak kialak\u00edtva, a RISC-V architekt\u00fara alapj\u00e1n, amely a CHERI (Capability Hardware Extension to RISC-V) v\u00e9dett processzor architekt\u00far\u00e1t val\u00f3s\u00edt meg, biztos\u00edtva a mem\u00f3ri\u00e1hoz val\u00f3 kontroll\u00e1lt hozz\u00e1f\u00e9r\u00e9s modellj\u00e9t \"capability\" (minden mem\u00f3riaolvas\u00e1si \u00e9s \u00edr\u00e1si m\u0171velet hiteles\u00edtve van). A CHERIoT \u00e1ltal biztos\u00edtott utas\u00edt\u00e1ssorozat (ISA) alapj\u00e1n egy szoftvermodell k\u00e9sz\u00fclt, amely garant\u00e1lja a mem\u00f3ri\u00e1val val\u00f3 munkav\u00e9gz\u00e9s biztons\u00e1g\u00e1t az egyes objektumok szintj\u00e9n, v\u00e9delmet ny\u00fajtva a m\u00e1r felszabad\u00edtott mem\u00f3ria el\u00e9r\u00e9s\u00e9vel szemben, \u00e9s megval\u00f3s\u00edtva egy k\u00f6nny\u0171s\u00faly\u00fa rendszert a mem\u00f3ria hozz\u00e1f\u00e9r\u00e9s izol\u00e1l\u00e1s\u00e1ra. Az eml\u00edtett v\u00e9delmi szoftvermodell k\u00f6zvetlen\u00fcl t\u00fckr\u00f6z\u0151dik a C\/C++ nyelvi modellben, ami lehet\u0151v\u00e9 teszi annak alkalmaz\u00e1s\u00e1t a megl\u00e9v\u0151 alkalmaz\u00e1sok v\u00e9delm\u00e9re (csak \u00fajra kell ford\u00edtani \u00e9s futtatni kell a CHERIoT ISA-t t\u00e1mogat\u00f3 hardveren). <\/p>\n
A javasolt megold\u00e1s lehet\u0151v\u00e9 teszi a mem\u00f3riaobjektumok hat\u00e1rain t\u00fall\u00e9p\u0151 hib\u00e1k blokkol\u00e1s\u00e1t, megakad\u00e1lyozza a pointerek cser\u00e9j\u00e9t (minden pointernek m\u00e1r l\u00e9tez\u0151 pointerekb\u0151l kell sz\u00e1rmaznia), \u00e9s nyomon k\u00f6veti a felszabad\u00edt\u00e1s ut\u00e1n t\u00f6rt\u00e9n\u0151 mem\u00f3riahozz\u00e1f\u00e9r\u00e9st (b\u00e1rmilyen hozz\u00e1f\u00e9r\u00e9s a mem\u00f3ri\u00e1hoz nem korrekt pointerrel vagy felszabad\u00edtott objektumra mutat\u00f3 pointerrel kiv\u00e9tel gener\u00e1l\u00e1s\u00e1t eredm\u00e9nyezi). P\u00e9ld\u00e1ul a CHERIoT alkalmaz\u00e1sa lehet\u0151v\u00e9 teszi a k\u00f3dm\u00f3dos\u00edt\u00e1sok n\u00e9lk\u00fcli automatikus hat\u00e1rellen\u0151rz\u00e9s, a mem\u00f3ria ter\u00fcletek \u00e9lettartam\u00e1nak nyomon k\u00f6vet\u00e9se \u00e9s a pointerek integrit\u00e1s\u00e1nak biztos\u00edt\u00e1sa r\u00e9v\u00e9n, a megb\u00edzhatatlan adatokkal foglalkoz\u00f3 komponensekben. <\/p>\n
A projekt mag\u00e1ban foglalja a CHERIoT b\u0151v\u00edtett utas\u00edt\u00e1sk\u00e9szlet-architekt\u00far\u00e1j\u00e1nak specifik\u00e1ci\u00f3j\u00e1t, egy 32 bites RISC-V CPU referenciaimplement\u00e1ci\u00f3j\u00e1t a CHERIoT ISA t\u00e1mogat\u00e1s\u00e1val \u00e9s egy m\u00f3dos\u00edtott LLVM eszk\u00f6zk\u00e9szletet. A CPU protot\u00edpus\u00e1nak s\u00e9m\u00e1i \u00e9s a Verilog nyelven \u00edrt hardverblokkok le\u00edr\u00e1sa az Apache 2.0 licenc alatt terjeszt\u00e9sre ker\u00fclnek. A CPU alapj\u00e1ul a lowRISC projektb\u0151l sz\u00e1rmaz\u00f3 Ibex mag van haszn\u00e1lva. A CHERIoT ISA k\u00f3dmodellje Sail nyelven van defini\u00e1lva \u00e9s BSD licenc alatt terjesztik. <\/p>\n
Tov\u00e1bbiakban bemutat\u00e1sra ker\u00fcl a CHERIoT RTOS val\u00f3s idej\u0171 oper\u00e1ci\u00f3s rendszer protot\u00edpusa, amely lehet\u0151s\u00e9get biztos\u00edt a kompartmentek (compartment) izol\u00e1l\u00e1s\u00e1ra m\u00e9g 256 MB RAM-mal rendelkez\u0151 be\u00e1gyazott rendszereken is. A CHERIoT RTOS k\u00f3dja C++ nyelven k\u00e9sz\u00fclt, \u00e9s MIT licenc alatt terjesztik. A kompartmentek form\u00e1j\u00e1ban az oper\u00e1ci\u00f3s rendszer alapvet\u0151 komponensei tal\u00e1lhat\u00f3k, mint p\u00e9ld\u00e1ul az ind\u00edt\u00f3program, az \u00fctemez\u0151 \u00e9s a mem\u00f3riaeloszt\u00f3 rendszer. <\/p>\n