ក្រុមហ៊ុន Microsoft បើក CHERioT ដែលជាដំណោះស្រាយផ្នែករឹងដើម្បីកែលម្អសុវត្ថិភាពកូដ C

ក្រុមហ៊ុន Microsoft បានរកឃើញការវិវឌ្ឍទាក់ទងនឹងគម្រោង CHERIoT (ផ្នែកបន្ថែមសមត្ថភាពផ្នែករឹងទៅ RISC-V សម្រាប់ Internet of Things) ដែលមានបំណងទប់ស្កាត់បញ្ហាសុវត្ថិភាពនៅក្នុងកូដដែលមានស្រាប់នៅក្នុង C និង C++ ។ CHERioT ផ្តល់នូវដំណោះស្រាយដែលអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកការពារមូលដ្ឋានកូដ C/C++ ដែលមានស្រាប់ដោយមិនចាំបាច់ធ្វើការឡើងវិញ។ ការការពារត្រូវបានអនុវត្តតាមរយៈការប្រើប្រាស់កម្មវិធីចងក្រងដែលបានកែប្រែដែលប្រើសំណុំបន្ថែមពិសេសនៃសេចក្តីណែនាំអំពីដំណើរការ (ISA) ដែលផ្តល់ដោយខួរក្បាល និងនៅកម្រិតផ្នែករឹង ការត្រួតពិនិត្យការចូលប្រើអង្គចងចាំ ពិនិត្យមើលភាពត្រឹមត្រូវនៃការងារជាមួយទ្រនិច និងធានាភាពឯកោនៃប្លុកកូដ។

គម្រោងនេះត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយក្រឡេកមើលការពិតដែលថាលក្ខណៈកម្រិតទាបនៃភាសា C ក្លាយជាប្រភពនៃកំហុសនៅពេលធ្វើការជាមួយអង្គចងចាំ ដែលនាំឱ្យមានបញ្ហាដូចជា ផ្ទុកលើសចំណុះ ការចូលប្រើអង្គចងចាំដែលបានដោះលែងរួចហើយ ការកំណត់ទ្រនិចបង្ហាញ ឬការដោះលែងពីរដង។ . ការអនុវត្តបង្ហាញថា សូម្បីតែសាជីវកម្មធំៗដូចជា Google និង Microsoft ដែលមានគោលការណ៍ត្រួតពិនិត្យការផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងតឹងរ៉ឹង និងប្រើវិធីសាស្រ្តអភិវឌ្ឍន៍ទំនើប និងឧបករណ៍វិភាគឋិតិវន្ត មិនអាចធានាអវត្តមាននៃកំហុសនៅពេលធ្វើការជាមួយអង្គចងចាំ (ឧទាហរណ៍ ប្រហែល 70% នៃភាពងាយរងគ្រោះនៅក្នុង Microsoft និង Google គឺបណ្តាលមកពីការគ្រប់គ្រងអង្គចងចាំមិនមានសុវត្ថិភាព)។

បញ្ហាអាចត្រូវបានដោះស្រាយដោយប្រើភាសាសរសេរកម្មវិធីដែលធានានូវប្រតិបត្តិការប្រកបដោយសុវត្ថិភាពជាមួយនឹងអង្គចងចាំ ឬការភ្ជាប់ជាមួយការត្រួតពិនិត្យបន្ថែម ឧទាហរណ៍ ដោយប្រើជំនួសឱ្យឧបករណ៍ចង្អុលធម្មតាដូចជា MiraclePtr (raw_ptr) ដែលធ្វើការត្រួតពិនិត្យបន្ថែមសម្រាប់ការចូលប្រើតំបន់អង្គចងចាំដែលបានដោះលែង។ ប៉ុន្តែវិធីសាស្ត្របែបនេះគឺស័ក្តិសមជាងសម្រាប់កូដថ្មី ហើយការដំណើរការឡើងវិញនូវគម្រោង C/C++ ដែលមានស្រាប់គឺមានបញ្ហាណាស់ ជាពិសេសប្រសិនបើពួកវាត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីដំណើរការក្នុងបរិស្ថានដែលមានឧបសគ្គ ដូចជាប្រព័ន្ធបង្កប់ និងឧបករណ៍ Internet of Things។

សមាសធាតុផ្នែករឹងរបស់ CHERIoT ត្រូវបានរចនាឡើងជា microcontroller ដោយផ្អែកលើស្ថាបត្យកម្ម RISC-V ដោយអនុវត្តស្ថាបត្យកម្មខួរក្បាល CHERI (Capability Hardware Extension to RISC-V) ដែលផ្តល់គំរូនៃការចូលប្រើអង្គចងចាំដែលបានគ្រប់គ្រងដោយផ្អែកលើ "សមត្ថភាព" (នីមួយៗអាន និងសរសេរ ប្រតិបត្តិការទៅអង្គចងចាំត្រូវបានអនុញ្ញាត) ។ ដោយផ្អែកលើស្ថាបត្យកម្មសំណុំការណែនាំ (ISA) ដែលមាននៅក្នុង CHERioT គំរូកម្មវិធីត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលធានាសុវត្ថិភាពនៃការធ្វើការជាមួយអង្គចងចាំក្នុងកម្រិតនៃវត្ថុនីមួយៗ ផ្តល់ការការពារប្រឆាំងនឹងការចូលប្រើអង្គចងចាំដែលបានដោះលែងរួចហើយ និងអនុវត្តប្រព័ន្ធឯកោការចូលប្រើអង្គចងចាំទម្ងន់ស្រាល។ . គំរូការពារកម្មវិធីដែលបានបញ្ជាក់ត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងដោយផ្ទាល់នៅក្នុងគំរូភាសា C/C++ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យវាប្រើដើម្បីការពារកម្មវិធីដែលមានស្រាប់ (មានតែការចងក្រងឡើងវិញ និងដំណើរការលើឧបករណ៍ដែលគាំទ្រ ISA CHERioT ប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានទាមទារ)។

ដំណោះស្រាយដែលបានស្នើឡើងអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកទប់ស្កាត់កំហុសដែលបណ្តាលឱ្យវត្ថុមួយហួសពីព្រំដែននៃសតិ មិនអនុញ្ញាតការជំនួសទ្រនិច (ទ្រនិចទាំងអស់ត្រូវតែបង្កើតពីទ្រនិចដែលមានស្រាប់) និងត្រួតពិនិត្យការចូលប្រើអង្គចងចាំបន្ទាប់ពីដោះលែង (ការចូលប្រើអង្គចងចាំណាមួយដោយប្រើមិនត្រឹមត្រូវ។ ទ្រនិច​ឬ​ទ្រនិច​យោង​វត្ថុ​ដែល​បាន​ដោះលែង​នាំ​ឱ្យ​មាន​ការ​លើក​លែង​មួយ​ត្រូវ​បាន​បោះចោល)។ ឧទាហរណ៍ ការប្រើប្រាស់ CHERioT អនុញ្ញាតឱ្យអ្នកអនុវត្តការត្រួតពិនិត្យព្រំដែនដោយស្វ័យប្រវត្តិ ការតាមដានអាយុកាលនៃការចងចាំ និងការអនុវត្តភាពត្រឹមត្រូវនៃទ្រនិចនៅក្នុងសមាសធាតុដែលគ្រប់គ្រងទិន្នន័យដែលមិនគួរឱ្យទុកចិត្តដោយមិនចាំបាច់មានការផ្លាស់ប្តូរកូដណាមួយឡើយ។

គម្រោងនេះរួមបញ្ចូលទាំងការបញ្ជាក់នៃស្ថាបត្យកម្មសំណុំការណែនាំ CHERIoT ដែលបានពង្រីក ការអនុវត្តសេចក្តីយោងនៃស៊ីភីយូ RISC-V 32 ប៊ីតដែលគាំទ្រ CHERIoT ISA និងកញ្ចប់ឧបករណ៍ LLVM ដែលបានកែប្រែ។ ដ្យាក្រាមគំរូស៊ីភីយូ និងការពិពណ៌នាប្លុកផ្នែករឹងនៅក្នុង Verilog ត្រូវបានចែកចាយក្រោមអាជ្ញាប័ណ្ណ Apache 2.0 ។ ស្នូល Ibex ពីគម្រោង lowRISC ត្រូវបានប្រើជាមូលដ្ឋានសម្រាប់ស៊ីភីយូ។ គំរូកូដ CHERIoT ISA ត្រូវបានកំណត់ជាភាសា Sail ហើយត្រូវបានផ្តល់អាជ្ញាប័ណ្ណក្រោមអាជ្ញាបណ្ណ BSD ។

លើសពីនេះ គំរូនៃប្រព័ន្ធប្រតិបត្តិការពេលវេលាពិតរបស់ CHERIoT RTOS ត្រូវបានស្នើឡើង ដែលផ្តល់នូវសមត្ថភាពក្នុងការញែកបន្ទប់ដាច់ដោយឡែកសូម្បីតែនៅលើប្រព័ន្ធដែលបានបង្កប់ជាមួយ RAM ទំហំ 256 MB ក៏ដោយ។ លេខកូដ CHERioT RTOS ត្រូវបានសរសេរជា C ++ ហើយត្រូវបានចែកចាយក្រោមអាជ្ញាប័ណ្ណ MIT ។ សមាសធាតុជាមូលដ្ឋាននៃ OS ដូចជាកម្មវិធីចាប់ផ្ដើមប្រព័ន្ធ កម្មវិធីកំណត់ពេល និងប្រព័ន្ធចែកចាយអង្គចងចាំ ត្រូវបានរចនាឡើងក្នុងទម្រង់ជាផ្នែក។

ប្រអប់មួយនៅក្នុង CHERioT RTOS គឺជាការរួមបញ្ចូលគ្នាដាច់ដោយឡែកនៃកូដ និងអថេរសកល ដែលស្រដៀងនឹងបណ្ណាល័យដែលបានចែករំលែក ប៉ុន្តែមិនដូចអ្វីនោះទេ វាអាចផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពរបស់វា (អាចផ្លាស់ប្តូរបាន) និងដំណើរការក្នុងបរិបទសុវត្ថិភាពដាច់ដោយឡែកមួយ។ គ្មានលេខកូដពីខាងក្រៅអាចផ្ទេរការគ្រប់គ្រងទៅកូដក្នុងប្រអប់មួយ និងចូលប្រើវត្ថុបានទេ លើកលែងតែតាមរយៈការចូលប្រើចំណុចចូលដែលបានកំណត់ជាពិសេស និងប្រើទ្រនិចទៅវត្ថុដែលបានឆ្លងកាត់យ៉ាងច្បាស់នៅពេលហៅបន្ទប់ផ្សេងទៀត។ ភាពសុចរិត និងភាពសម្ងាត់ត្រូវបានធានាសម្រាប់កូដ និងវត្ថុសកលនៅក្នុងផ្នែកមួយ។

ប្រភព: opennet.ru