ລະບົບປະຕິບັດການທີ່ປອດໄພຈາກແຫຼ່ງເປີດຂອງ Google KataOS

Google ໄດ້ປະກາດການຄົ້ນພົບການພັດທະນາທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບໂຄງການ KataOS, ເພື່ອແນໃສ່ສ້າງລະບົບປະຕິບັດງານທີ່ປອດໄພສໍາລັບຮາດແວທີ່ຝັງໄວ້. ອົງປະກອບຂອງລະບົບ KataOS ຖືກຂຽນເປັນ Rust ແລະດໍາເນີນການຢູ່ເທິງສຸດຂອງ microkernel seL4, ເຊິ່ງຫຼັກຖານທາງຄະນິດສາດຂອງຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືໄດ້ຖືກສະຫນອງໃຫ້ຢູ່ໃນລະບົບ RISC-V, ເຊິ່ງຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າລະຫັດປະຕິບັດຕາມຂໍ້ກໍານົດທີ່ລະບຸໄວ້ໃນພາສາທາງການ. ລະຫັດໂຄງການແມ່ນເປີດພາຍໃຕ້ໃບອະນຸຍາດ Apache 2.0.

ລະບົບສະຫນອງການສະຫນັບສະຫນູນສໍາລັບເວທີໂດຍອີງໃສ່ສະຖາປັດຕະຍະກໍາ RISC-V ແລະ ARM64. ເພື່ອຈໍາລອງການເຮັດວຽກຂອງ seL4 ແລະສະພາບແວດລ້ອມ KataOS ຢູ່ເທິງສຸດຂອງຮາດແວ, ກອບ Renode ຖືກນໍາໃຊ້ໃນລະຫວ່າງຂະບວນການພັດທະນາ. ໃນຖານະເປັນການປະຕິບັດການອ້າງອິງ, ຊອບແວ Sparrow ແລະຮາດແວສະລັບສັບຊ້ອນໄດ້ຖືກສະເຫນີ, ສົມທົບ KataOS ກັບຊິບທີ່ປອດໄພໂດຍອີງໃສ່ເວທີ OpenTitan. ການແກ້ໄຂທີ່ສະເຫນີຊ່ວຍໃຫ້ທ່ານສາມາດສົມທົບ kernel ລະບົບປະຕິບັດງານທີ່ມີເຫດຜົນກັບອົງປະກອບຮາດແວທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ (RoT, Root of Trust), ສ້າງຂຶ້ນໂດຍໃຊ້ແພລະຕະຟອມ OpenTitan ແລະສະຖາປັດຕະຍະກໍາ RISC-V. ນອກເຫນືອຈາກລະຫັດ KataOS, ມັນໄດ້ຖືກວາງແຜນທີ່ຈະເປີດອົງປະກອບ Sparrow ອື່ນໆທັງຫມົດ, ລວມທັງອົງປະກອບຮາດແວ, ໃນອະນາຄົດ.

ແພລະຕະຟອມແມ່ນໄດ້ຖືກພັດທະນາດ້ວຍຕາເພື່ອນໍາໃຊ້ໃນຊິບພິເສດທີ່ອອກແບບມາເພື່ອດໍາເນີນການຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສໍາລັບການຮຽນຮູ້ຂອງເຄື່ອງຈັກແລະການປຸງແຕ່ງຂໍ້ມູນລັບ, ເຊິ່ງຕ້ອງການລະດັບພິເສດຂອງການປົກປ້ອງແລະການຢືນຢັນຂອງຄວາມລົ້ມເຫລວ. ຕົວ​ຢ່າງ​ຂອງ​ຄໍາ​ຮ້ອງ​ສະ​ຫມັກ​ດັ່ງ​ກ່າວ​ປະ​ກອບ​ມີ​ລະ​ບົບ​ທີ່ manipulate ຮູບ​ພາບ​ຂອງ​ຄົນ​ແລະ​ການ​ບັນ​ທຶກ​ສຽງ​. ການນໍາໃຊ້ການກວດສອບຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືຂອງ KataOS ຮັບປະກັນວ່າຖ້າສ່ວນຫນຶ່ງຂອງລະບົບລົ້ມເຫລວ, ຄວາມລົ້ມເຫຼວຈະບໍ່ແຜ່ລາມໄປສູ່ສ່ວນທີ່ເຫຼືອຂອງລະບົບແລະໂດຍສະເພາະກັບແກ່ນແລະສ່ວນທີ່ສໍາຄັນ.

ສະຖາປັດຕະຍະກໍາ seL4 ແມ່ນເປັນທີ່ຫນ້າສັງເກດສໍາລັບການຍ້າຍພາກສ່ວນສໍາລັບການຄຸ້ມຄອງຊັບພະຍາກອນ kernel ເຂົ້າໄປໃນພື້ນທີ່ຜູ້ໃຊ້ແລະນໍາໃຊ້ເຄື່ອງມືການຄວບຄຸມການເຂົ້າເຖິງດຽວກັນສໍາລັບຊັບພະຍາກອນເຊັ່ນ: ສໍາລັບຊັບພະຍາກອນຂອງຜູ້ໃຊ້. microkernel ບໍ່ໄດ້ສະຫນອງ abstractions ລະດັບສູງທີ່ກຽມພ້ອມສໍາລັບການຈັດການໄຟລ໌, ຂະບວນການ, ການເຊື່ອມຕໍ່ເຄືອຂ່າຍ, ແລະອື່ນ ໆ ແທນທີ່ຈະ, ມັນສະຫນອງກົນໄກຫນ້ອຍທີ່ສຸດສໍາລັບການຄວບຄຸມການເຂົ້າເຖິງພື້ນທີ່ທີ່ຢູ່ທາງດ້ານຮ່າງກາຍ, ການຂັດຂວາງແລະຊັບພະຍາກອນຂອງໂປເຊດເຊີ. abstractions ລະດັບສູງແລະໄດເວີສໍາລັບການພົວພັນກັບຮາດແວແມ່ນປະຕິບັດແຍກຕ່າງຫາກຢູ່ເທິງສຸດຂອງ microkernel ໃນຮູບແບບຂອງວຽກງານລະດັບຜູ້ໃຊ້. ການເຂົ້າເຖິງຂອງວຽກງານດັ່ງກ່າວກັບຊັບພະຍາກອນທີ່ມີໃຫ້ microkernel ໄດ້ຖືກຈັດຕັ້ງໂດຍຜ່ານຄໍານິຍາມຂອງກົດລະບຽບ.

ສໍາລັບການປົກປ້ອງເພີ່ມເຕີມ, ອົງປະກອບທັງຫມົດຍົກເວັ້ນ microkernel ໄດ້ຖືກພັດທະນາໂດຍພື້ນເມືອງໃນ Rust ໂດຍໃຊ້ເຕັກນິກການຂຽນໂປຼແກຼມທີ່ປອດໄພທີ່ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຜິດພາດຂອງຫນ່ວຍຄວາມຈໍາທີ່ນໍາໄປສູ່ບັນຫາເຊັ່ນ: ການເຂົ້າເຖິງຫນ່ວຍຄວາມຈໍາຫຼັງຈາກການປ່ອຍຕົວ, ການປະຕິເສດຕົວຊີ້ null, ແລະ buffer overruns. ຕົວໂຫຼດແອັບພລິເຄຊັນໃນສະພາບແວດລ້ອມ seL4, ການບໍລິການລະບົບ, ກອບສໍາລັບການພັດທະນາແອັບພລິເຄຊັນ, API ສໍາລັບການເຂົ້າເຖິງການໂທລະບົບ, ຜູ້ຈັດການຂະບວນການ, ກົນໄກການຈັດສັນຫນ່ວຍຄວາມຈໍາແບບເຄື່ອນໄຫວ, ແລະອື່ນໆແມ່ນຂຽນໃນ Rust. ການປະກອບທີ່ໄດ້ຮັບການຢັ້ງຢືນໃຊ້ຊຸດເຄື່ອງມື CAmkES, ພັດທະນາໂດຍໂຄງການ seL4. ອົງປະກອບສໍາລັບ CAmkES ຍັງສາມາດຖືກສ້າງຂື້ນໃນ Rust.

Rust ບັງຄັບໃຊ້ຄວາມປອດໄພຂອງຫນ່ວຍຄວາມຈໍາໃນເວລາລວບລວມໂດຍຜ່ານການກວດສອບການອ້າງອິງ, ການເປັນເຈົ້າຂອງວັດຖຸແລະການຕິດຕາມອາຍຸຂອງວັດຖຸ (ຂອບເຂດ), ແລະໂດຍການປະເມີນຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການເຂົ້າເຖິງຫນ່ວຍຄວາມຈໍາໃນເວລາແລ່ນ. Rust ຍັງສະຫນອງການປ້ອງກັນການ overflows integer, ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີຄ່າຕົວແປທີ່ຈະໄດ້ຮັບການເລີ່ມຕົ້ນກ່ອນທີ່ຈະນໍາໃຊ້, ນໍາໃຊ້ແນວຄວາມຄິດຂອງການອ້າງອິງ immutable ແລະຕົວແປໂດຍຄ່າເລີ່ມຕົ້ນ, ແລະສະຫນອງການພິມຄົງທີ່ທີ່ເຂັ້ມແຂງເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຜິດພາດຢ່າງມີເຫດຜົນ.

ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນ: opennet.ru