ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਾਫਟ ਨੇ C ਕੋਡ ਸੁਰੱਖਿਆ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ CHERIoT, ਇੱਕ ਹਾਰਡਵੇਅਰ ਹੱਲ ਖੋਲ੍ਹਿਆ

ਮਾਈਕਰੋਸਾਫਟ ਨੇ CHERIoT (ਇੰਟਰਨੈੱਟ ਆਫ ਥਿੰਗਜ਼ ਲਈ RISC-V ਲਈ ਸਮਰੱਥਾ ਹਾਰਡਵੇਅਰ ਐਕਸਟੈਂਸ਼ਨ) ਪ੍ਰੋਜੈਕਟ ਨਾਲ ਸਬੰਧਤ ਵਿਕਾਸ ਦੀ ਖੋਜ ਕੀਤੀ ਹੈ, ਜਿਸਦਾ ਉਦੇਸ਼ C ਅਤੇ C++ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦਾ ਕੋਡ ਵਿੱਚ ਸੁਰੱਖਿਆ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਰੋਕਣਾ ਹੈ। CHERIOT ਇੱਕ ਹੱਲ ਪੇਸ਼ ਕਰਦਾ ਹੈ ਜੋ ਤੁਹਾਨੂੰ ਮੌਜੂਦਾ C/C++ ਕੋਡਬੇਸਾਂ ਨੂੰ ਮੁੜ ਕੰਮ ਕਰਨ ਦੀ ਲੋੜ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ ਸੁਰੱਖਿਅਤ ਕਰਨ ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਦਿੰਦਾ ਹੈ। ਪ੍ਰੋਟੈਕਸ਼ਨ ਇੱਕ ਸੰਸ਼ੋਧਿਤ ਕੰਪਾਈਲਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਦੁਆਰਾ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਜੋ ਪ੍ਰੋਸੈਸਰ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕੀਤੇ ਗਏ ਪ੍ਰੋਸੈਸਰ ਨਿਰਦੇਸ਼ਾਂ (ISA) ਦੇ ਇੱਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਵਿਸਤ੍ਰਿਤ ਸਮੂਹ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਹਾਰਡਵੇਅਰ ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਮੈਮੋਰੀ ਪਹੁੰਚ ਦੀ ਨਿਗਰਾਨੀ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਪੁਆਇੰਟਰਾਂ ਨਾਲ ਕੰਮ ਦੀ ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਕੋਡ ਬਲਾਕਾਂ ਨੂੰ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ ਕਰਨ ਨੂੰ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ।

ਪ੍ਰੋਜੈਕਟ ਨੂੰ ਇਸ ਤੱਥ ਦੀ ਨਜ਼ਰ ਨਾਲ ਬਣਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ ਕਿ C ਭਾਸ਼ਾ ਦੀ ਨੀਵੀਂ-ਪੱਧਰੀ ਪ੍ਰਕਿਰਤੀ ਮੈਮੋਰੀ ਦੇ ਨਾਲ ਕੰਮ ਕਰਦੇ ਸਮੇਂ ਗਲਤੀਆਂ ਦਾ ਇੱਕ ਸਰੋਤ ਬਣ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਬਫਰ ਓਵਰਫਲੋਜ਼, ਪਹਿਲਾਂ ਤੋਂ ਮੁਕਤ ਮੈਮੋਰੀ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ, ਪੁਆਇੰਟਰ ਡੀਰੇਫਰੈਂਸ, ਜਾਂ ਡਬਲ ਫ੍ਰੀਜ਼। . ਅਭਿਆਸ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਗੂਗਲ ਅਤੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਾਫਟ ਵਰਗੀਆਂ ਵੱਡੀਆਂ ਕਾਰਪੋਰੇਸ਼ਨਾਂ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਕੋਲ ਸਖਤ ਤਬਦੀਲੀ ਸਮੀਖਿਆ ਨੀਤੀ ਹੈ ਅਤੇ ਆਧੁਨਿਕ ਵਿਕਾਸ ਵਿਧੀਆਂ ਅਤੇ ਸਥਿਰ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਸਾਧਨਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਮੈਮੋਰੀ ਨਾਲ ਕੰਮ ਕਰਦੇ ਸਮੇਂ ਗਲਤੀਆਂ ਦੀ ਅਣਹੋਂਦ ਦੀ ਗਾਰੰਟੀ ਨਹੀਂ ਦੇ ਸਕਦੇ (ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, Microsoft ਵਿੱਚ ਲਗਭਗ 70% ਕਮਜ਼ੋਰੀਆਂ ਅਤੇ Google ਅਸੁਰੱਖਿਅਤ ਮੈਮੋਰੀ ਹੈਂਡਲਿੰਗ ਦੇ ਕਾਰਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ)।

ਸਮੱਸਿਆ ਨੂੰ ਪ੍ਰੋਗ੍ਰਾਮਿੰਗ ਭਾਸ਼ਾਵਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਹੱਲ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਜੋ ਮੈਮੋਰੀ ਦੇ ਨਾਲ ਸੁਰੱਖਿਅਤ ਸੰਚਾਲਨ ਦੀ ਗਾਰੰਟੀ ਦਿੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਜਾਂ ਵਾਧੂ ਜਾਂਚਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਬਾਈਡਿੰਗ, ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, MiraclePtr (raw_ptr) ਵਰਗੇ ਆਮ ਪੁਆਇੰਟਰਾਂ ਦੀ ਬਜਾਏ ਵਰਤ ਕੇ, ਜੋ ਖਾਲੀ ਮੈਮੋਰੀ ਖੇਤਰਾਂ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ ਕਰਨ ਲਈ ਵਾਧੂ ਜਾਂਚਾਂ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਪਰ ਅਜਿਹੇ ਢੰਗ ਨਵੇਂ ਕੋਡ ਲਈ ਵਧੇਰੇ ਢੁਕਵੇਂ ਹਨ, ਅਤੇ ਮੌਜੂਦਾ C/C++ ਪ੍ਰੋਜੈਕਟਾਂ ਨੂੰ ਮੁੜ ਕੰਮ ਕਰਨਾ ਕਾਫ਼ੀ ਸਮੱਸਿਆ ਵਾਲਾ ਹੈ, ਖਾਸ ਕਰਕੇ ਜੇ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਸਰੋਤ-ਸੀਮਤ ਵਾਤਾਵਰਨ ਵਿੱਚ ਚਲਾਉਣ ਲਈ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਏਮਬੈਡਡ ਸਿਸਟਮ ਅਤੇ ਇੰਟਰਨੈਟ ਆਫ਼ ਥਿੰਗਸ ਡਿਵਾਈਸਾਂ।

CHERIoT ਹਾਰਡਵੇਅਰ ਕੰਪੋਨੈਂਟਸ ਨੂੰ RISC-V ਆਰਕੀਟੈਕਚਰ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋਕੰਟਰੋਲਰ ਦੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਡਿਜ਼ਾਇਨ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਸੁਰੱਖਿਅਤ CHERI (ਸਮਰੱਥਾ ਹਾਰਡਵੇਅਰ ਐਕਸਟੈਂਸ਼ਨ ਟੂ RISC-V) ਪ੍ਰੋਸੈਸਰ ਆਰਕੀਟੈਕਚਰ ਨੂੰ ਲਾਗੂ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ "ਸਮਰੱਥਾ" (ਹਰੇਕ ਪੜ੍ਹਨ ਅਤੇ ਲਿਖਣ) ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਮੈਮੋਰੀ ਐਕਸੈਸ ਦਾ ਮਾਡਲ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਮੈਮੋਰੀ ਲਈ ਓਪਰੇਸ਼ਨ ਅਧਿਕਾਰਤ ਹੈ)। CHERIoT ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕੀਤੇ ਗਏ ਨਿਰਦੇਸ਼ ਸੈੱਟ ਆਰਕੀਟੈਕਚਰ (ISA) ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ, ਇੱਕ ਸਾਫਟਵੇਅਰ ਮਾਡਲ ਬਣਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ ਜੋ ਵਿਅਕਤੀਗਤ ਵਸਤੂਆਂ ਦੇ ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਮੈਮੋਰੀ ਨਾਲ ਕੰਮ ਕਰਨ ਦੀ ਸੁਰੱਖਿਆ ਦੀ ਗਾਰੰਟੀ ਦਿੰਦਾ ਹੈ, ਪਹਿਲਾਂ ਤੋਂ ਮੁਕਤ ਮੈਮੋਰੀ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ ਤੋਂ ਸੁਰੱਖਿਆ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਇੱਕ ਹਲਕੇ ਮੈਮੋਰੀ ਐਕਸੈਸ ਆਈਸੋਲੇਸ਼ਨ ਸਿਸਟਮ ਨੂੰ ਲਾਗੂ ਕਰਦਾ ਹੈ। . ਨਿਰਧਾਰਤ ਸਾਫਟਵੇਅਰ ਸੁਰੱਖਿਆ ਮਾਡਲ ਸਿੱਧੇ C/C++ ਭਾਸ਼ਾ ਮਾਡਲ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਤੀਬਿੰਬਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਇਸਨੂੰ ਮੌਜੂਦਾ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਦੀ ਸੁਰੱਖਿਆ ਲਈ ਵਰਤਣ ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਦਿੰਦਾ ਹੈ (ਸਿਰਫ਼ ISA CHERIOT ਦਾ ਸਮਰਥਨ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਸਾਜ਼ੋ-ਸਾਮਾਨ ਨੂੰ ਮੁੜ ਕੰਪਾਇਲ ਕਰਨਾ ਅਤੇ ਚਲਾਉਣ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ)।

ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਹੱਲ ਤੁਹਾਨੂੰ ਉਹਨਾਂ ਗਲਤੀਆਂ ਨੂੰ ਰੋਕਣ ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਦਿੰਦਾ ਹੈ ਜੋ ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਨੂੰ ਮੈਮੋਰੀ ਦੀਆਂ ਸੀਮਾਵਾਂ ਤੋਂ ਬਾਹਰ ਜਾਣ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣਦੇ ਹਨ, ਪੁਆਇੰਟਰ ਪ੍ਰਤੀਸਥਾਪਨ ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਨਹੀਂ ਦਿੰਦੇ ਹਨ (ਸਾਰੇ ਪੁਆਇੰਟਰ ਮੌਜੂਦਾ ਪੁਆਇੰਟਰਾਂ ਤੋਂ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਜਾਣੇ ਚਾਹੀਦੇ ਹਨ), ਅਤੇ ਮੈਮੋਰੀ ਐਕਸੈਸ ਨੂੰ ਖਾਲੀ ਕਰਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਮਾਨੀਟਰ ਕਰਦਾ ਹੈ (ਗਲਤ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਮੈਮੋਰੀ ਦੀ ਕੋਈ ਪਹੁੰਚ ਪੁਆਇੰਟਰ ਜਾਂ ਇੱਕ ਪੁਆਇੰਟਰ ਇੱਕ ਮੁਕਤ ਵਸਤੂ ਦਾ ਹਵਾਲਾ ਦਿੰਦਾ ਹੈ ਜਿਸ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਇੱਕ ਅਪਵਾਦ ਸੁੱਟਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ)। ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, CHERIoT ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਤੁਹਾਨੂੰ ਉਹਨਾਂ ਹਿੱਸਿਆਂ ਵਿੱਚ ਸਵੈਚਲਿਤ ਸੀਮਾ ਜਾਂਚ, ਮੈਮੋਰੀ ਲਾਈਫਟਾਈਮ ਟ੍ਰੈਕਿੰਗ, ਅਤੇ ਪੁਆਇੰਟਰ ਇਕਸਾਰਤਾ ਲਾਗੂ ਕਰਨ ਦੀ ਆਗਿਆ ਦਿੰਦੀ ਹੈ ਜੋ ਬਿਨਾਂ ਕਿਸੇ ਕੋਡ ਬਦਲਾਅ ਦੀ ਲੋੜ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ ਭਰੋਸੇਯੋਗ ਡੇਟਾ ਨੂੰ ਸੰਭਾਲਦੇ ਹਨ।

ਪ੍ਰੋਜੈਕਟ ਵਿੱਚ ਵਿਸਤ੍ਰਿਤ CHERIoT ਨਿਰਦੇਸ਼ ਸੈੱਟ ਆਰਕੀਟੈਕਚਰ ਦਾ ਇੱਕ ਨਿਰਧਾਰਨ, CHERIoT ISA ਦਾ ਸਮਰਥਨ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਇੱਕ 32-ਬਿੱਟ RISC-V CPU ਦਾ ਇੱਕ ਹਵਾਲਾ ਲਾਗੂਕਰਨ, ਅਤੇ ਇੱਕ ਸੋਧਿਆ LLVM ਟੂਲਕਿੱਟ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ। ਵੇਰੀਲੌਗ ਵਿੱਚ CPU ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ ਡਾਇਗ੍ਰਾਮ ਅਤੇ ਹਾਰਡਵੇਅਰ ਬਲਾਕ ਵਰਣਨ ਅਪਾਚੇ 2.0 ਲਾਇਸੰਸ ਦੇ ਅਧੀਨ ਵੰਡੇ ਗਏ ਹਨ। LowRISC ਪ੍ਰੋਜੈਕਟ ਤੋਂ Ibex ਕੋਰ ਨੂੰ CPU ਲਈ ਆਧਾਰ ਵਜੋਂ ਵਰਤਿਆ ਗਿਆ ਸੀ। CHERIoT ISA ਕੋਡ ਮਾਡਲ ਸੇਲ ਭਾਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ ਅਤੇ BSD ਲਾਇਸੰਸ ਦੇ ਅਧੀਨ ਲਾਇਸੰਸਸ਼ੁਦਾ ਹੈ।

ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਰੀਅਲ-ਟਾਈਮ ਓਪਰੇਟਿੰਗ ਸਿਸਟਮ CHERIoT RTOS ਦਾ ਇੱਕ ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ 256 MB RAM ਵਾਲੇ ਏਮਬੈਡਡ ਸਿਸਟਮਾਂ 'ਤੇ ਵੀ ਕੰਪਾਰਟਮੈਂਟਾਂ ਨੂੰ ਅਲੱਗ ਕਰਨ ਦੀ ਸਮਰੱਥਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। CHERIoT RTOS ਕੋਡ C++ ਵਿੱਚ ਲਿਖਿਆ ਗਿਆ ਹੈ ਅਤੇ MIT ਲਾਇਸੰਸ ਦੇ ਅਧੀਨ ਵੰਡਿਆ ਗਿਆ ਹੈ। OS ਦੇ ਮੁਢਲੇ ਹਿੱਸੇ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਬੂਟਲੋਡਰ, ਸ਼ਡਿਊਲਰ ਅਤੇ ਮੈਮੋਰੀ ਡਿਸਟ੍ਰੀਬਿਊਸ਼ਨ ਸਿਸਟਮ, ਕੰਪਾਰਟਮੈਂਟ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ।

CHERIoT RTOS ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਕੰਪਾਰਟਮੈਂਟ ਕੋਡ ਅਤੇ ਗਲੋਬਲ ਵੇਰੀਏਬਲ ਦਾ ਇੱਕ ਵੱਖਰਾ ਸੁਮੇਲ ਹੈ ਜੋ ਇੱਕ ਸਾਂਝੀ ਲਾਇਬ੍ਰੇਰੀ ਵਰਗਾ ਹੈ, ਪਰ ਬਾਅਦ ਵਾਲੇ ਦੇ ਉਲਟ, ਇਹ ਆਪਣੀ ਸਥਿਤੀ (ਮਿਊਟੇਬਲ) ਨੂੰ ਬਦਲ ਸਕਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇੱਕ ਵੱਖਰੇ ਸੁਰੱਖਿਆ ਸੰਦਰਭ ਵਿੱਚ ਚੱਲ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਬਾਹਰੋਂ ਕੋਈ ਵੀ ਕੋਡ ਕਿਸੇ ਕੰਪਾਰਟਮੈਂਟ ਵਿੱਚ ਕੋਡ ਵਿੱਚ ਨਿਯੰਤਰਣ ਨੂੰ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਨਹੀਂ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਵਸਤੂਆਂ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਸਿਵਾਏ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਐਂਟਰੀ ਪੁਆਇੰਟਾਂ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ ਕਰਨ ਅਤੇ ਕਿਸੇ ਹੋਰ ਡੱਬੇ ਨੂੰ ਕਾਲ ਕਰਨ ਵੇਲੇ ਸਪਸ਼ਟ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪਾਸ ਕੀਤੇ ਗਏ ਆਬਜੈਕਟਾਂ ਲਈ ਪੁਆਇੰਟਰਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ। ਇੱਕ ਡੱਬੇ ਵਿੱਚ ਕੋਡ ਅਤੇ ਗਲੋਬਲ ਵਸਤੂਆਂ ਲਈ ਅਖੰਡਤਾ ਅਤੇ ਗੁਪਤਤਾ ਦੀ ਗਰੰਟੀ ਹੈ।

ਸਰੋਤ: opennet.ru