වර්ජිනියා විශ්ව විද්‍යාලයේ සහ කැලිෆෝනියා විශ්ව විද්‍යාලයේ පර්යේෂකයන් පිරිසක් Intel සහ AMD ප්‍රොසෙසරවල ක්ෂුද්‍ර වාස්තු විද්‍යාත්මක ව්‍යුහයන්ට නව ආකාරයේ ප්‍රහාරයක් ඉදිරිපත් කරන ලදී, ලේඛනගත නොකළ CPU හැකියාවන් ප්‍රතිලෝම ඉංජිනේරු විද්‍යාවේදී හඳුනා ගන්නා ලදී. යෝජිත ප්‍රහාරක ක්‍රමයට ප්‍රොසෙසරවල අතරමැදි ක්ෂුද්‍ර-ඔප් හැඹිලියක් භාවිතා කිරීම ඇතුළත් වන අතර, උපදෙස් සමපේක්‍ෂව ක්‍රියාත්මක කිරීමේදී රැස්වන තොරතුරු ලබා ගැනීමට භාවිතා කළ හැක.
ප්‍රශස්ත කිරීමේ අරමුණු සඳහා, ප්‍රොසෙසරය පෙර ගණනය කිරීම් සම්පූර්ණ වන තෙක් බලා නොසිට, උපකල්පන ආකාරයෙන් උපදෙස් කිහිපයක් ක්‍රියාත්මක කිරීමට පටන් ගනී, පසුව එය අනාවැකිය යුක්ති සහගත නොවන බව තීරණය කරන්නේ නම්, එය මෙහෙයුම එහි මුල් තත්වයට පෙරළයි, නමුත් දත්ත සැකසීමේදී සමපේක්ෂන ක්‍රියාත්මක කිරීම හැඹිලියක තැන්පත් කර ඇති අතර, එහි අන්තර්ගතය තීරණය කළ හැකිය.
නව ක්‍රමය Specter v1 ප්‍රහාරය සැලකිය යුතු ලෙස ඉක්මවා යන බවත්, ප්‍රහාරය හඳුනා ගැනීම අපහසු කරවන බවත්, උපදෙස් සමපේක්ෂන ලෙස ක්‍රියාත්මක කිරීම නිසා ඇති වන අවදානම් අවහිර කිරීමට නිර්මාණය කර ඇති පැති නාලිකා ප්‍රහාරවලට එරෙහිව පවතින ආරක්ෂණ ක්‍රම මගින් අවහිර නොකරන බවත් සටහන් වේ (උදාහරණයක් ලෙස, භාවිතය LFENCE උපදෙස් මඟින් සමපේක්ෂන ක්‍රියාත්මක කිරීමේ අවසාන අදියරේදී කාන්දුවීම් අවහිර කරයි, නමුත් ක්ෂුද්‍ර වාස්තු විද්‍යාත්මක ව්‍යුහයන් හරහා කාන්දු වීමෙන් ආරක්ෂා නොවේ).
මෙම ක්‍රමය Intel Skylake සහ AMD Zen ශ්‍රේණි ඇතුළුව 2011 සිට නිකුත් කරන ලද Intel සහ AMD ප්‍රොසෙසර මාදිලිවලට බලපායි. නවීන CPUs සංකීර්ණ ප්‍රොසෙසර උපදෙස් වෙනම හැඹිලියක ගබඩා කර ඇති සරල RISC වැනි ක්ෂුද්‍ර මෙහෙයුම් වලට බිඳ දමයි. මෙම හැඹිලිය ඉහළ මට්ටමේ හැඹිලිවලට වඩා මූලික වශයෙන් වෙනස් වේ, සෘජුවම ප්‍රවේශ විය නොහැකි අතර CISC උපදෙස් RISC ක්ෂුද්‍ර උපදෙස් වලට විකේතනය කිරීමේ ප්‍රතිඵලවලට ඉක්මන් ප්‍රවේශය සඳහා ප්‍රවාහ බෆරයක් ලෙස ක්‍රියා කරයි. කෙසේ වෙතත්, පර්යේෂකයන් විසින් හැඹිලි ප්‍රවේශ ගැටුම් ඇති වන විට පැන නගින තත්වයන් නිර්මාණය කිරීමට ක්‍රමයක් සොයාගෙන ඇති අතර ඇතැම් ක්‍රියාවන් ක්‍රියාත්මක කිරීමේ වේලාවේ වෙනස්කම් විශ්ලේෂණය කිරීමෙන් ක්ෂුද්‍ර මෙහෙයුම් හැඹිලියේ අන්තර්ගතය විනිශ්චය කිරීමට කෙනෙකුට ඉඩ ලබා දේ.
Intel ප්‍රොසෙසරවල ඇති ක්ෂුද්‍ර ක්‍රියාකාරී හැඹිලිය CPU නූල් (Hyper-Threading) සම්බන්ධව කොටස් කර ඇති අතර AMD Zen ප්‍රොසෙසර හවුල් හැඹිලියක් භාවිතා කරයි, එය එක් ක්‍රියාත්මක කිරීමේ නූලක් තුළ පමණක් නොව SMT හි විවිධ නූල් අතර ද දත්ත කාන්දු වීම සඳහා කොන්දේසි නිර්මානය කරයි. (විවිධ තාර්කික CPU මධ්‍යයන් මත ධාවනය වන කේතය අතර දත්ත කාන්දු වීම).
පර්යේෂකයන් විසින් ක්ෂුද්‍ර මෙහෙයුම් හැඹිලියේ වෙනස්කම් හඳුනාගැනීම සඳහා මූලික ක්‍රමයක් යෝජනා කර ඇති අතර සැඟවුණු දත්ත සම්ප්‍රේෂණ නාලිකා නිර්මාණය කිරීමට සහ අවදානමට ලක්විය හැකි කේත භාවිතයෙන් රහස්‍ය දත්ත කාන්දු කිරීමට ඉඩ සලසන ප්‍රහාර අවස්ථා කිහිපයක් තනි ක්‍රියාවලියක් තුළ (උදාහරණයක් ලෙස, ක්‍රියාත්මක කිරීමේදී ක්‍රියාවලි දත්ත කාන්දු කිරීමට) JIT සහිත එන්ජින්වල සහ අතථ්‍ය යන්ත්‍රවල තෙවන පාර්ශවීය කේතය), සහ පරිශීලක අවකාශයේ කර්නලය සහ ක්‍රියාවලි අතර.
ක්ෂුද්‍ර-මෙහෙයුම් හැඹිලියක් භාවිතයෙන් ස්පෙක්ටර් ප්‍රහාරයේ ප්‍රභේදයක් සංවිධානය කරන විට, පර්යේෂකයන්ට 965.59 Kbps කාර්ය සාධනයක් ලබා ගැනීමට හැකි විය, 0.22% දෝෂ අනුපාතයක් සහ 785.56 Kbps දෝෂ නිවැරදි කිරීම භාවිතා කරන විට, එම ලිපිනය තුළම කාන්දුවක් සංවිධානය කිරීමේදී. අවකාශය සහ වරප්රසාද මට්ටම. විවිධ වරප්රසාද මට්ටම් (කර්නලය සහ පරිශීලක අවකාශය අතර) විහිදෙන කාන්දුවක් සමඟ, දෝෂ නිවැරදි කිරීම් එකතු කිරීමත් සමඟ කාර්ය සාධනය 85.2 Kbps සහ 110.96% ක දෝෂ අනුපාතයක් සමඟ 4 Kbps විය. AMD Zen ප්‍රොසෙසර වලට පහර දෙන විට, විවිධ තාර්කික CPU මධ්‍යයන් අතර කාන්දුවක් නිර්මාණය කිරීමේදී, කාර්ය සාධනය 250 Kbps වූ අතර දෝෂ අනුපාතය 5.59% සහ දෝෂ නිවැරදි කිරීම සමඟ 168.58 Kbps විය. සම්භාව්‍ය Spectre v1 ක්‍රමය හා සසඳන විට, නව ප්‍රහාරය 2.6 ගුණයකින් වේගවත් විය.
මයික්‍රෝ ඔප් හැඹිලි ප්‍රහාරයකින් ආරක්ෂා වීමට ඔබ ස්පෙක්ටර් ප්‍රහාර ආරක්ෂාව සබල කළාට වඩා කාර්ය සාධනය අඩු කරන වෙනස්කම් අවශ්‍ය වනු ඇතැයි අපේක්ෂා කෙරේ. ප්‍රශස්ත සම්මුතියක් ලෙස, එවැනි ප්‍රහාර අවහිර කිරීමට යෝජිත වන්නේ හැඹිලිගත කිරීම අක්‍රිය කිරීමෙන් නොව, නමුත් විෂමතා නිරීක්ෂණය කිරීමේ මට්ටමින් සහ ප්‍රහාර සඳහා සාමාන්‍ය හැඹිලි තත්වයන් හඳුනා ගැනීමයි.
ස්පෙක්ටර් ප්‍රහාර වලදී මෙන්, කර්නලයෙන් හෝ වෙනත් ක්‍රියාවලීන්ගෙන් කාන්දුවක් සංවිධානය කිරීම සඳහා වින්දිත ක්‍රියාවලීන්ගේ පැත්තේ යම් විධාන (ගැජට්) ක්‍රියාත්මක කිරීම අවශ්‍ය වන අතර, උපදෙස් සමපේක්ෂන ලෙස ක්‍රියාත්මක කිරීමට හේතු වේ. ලිනක්ස් කර්නලයේ සමාන උපකරණ 100 ක් පමණ සොයාගෙන ඇති අතර ඒවා ඉවත් කරනු ඇත, නමුත් ඒවායේ පරම්පරාව සඳහා විසඳුම් වරින් වර සොයා ගනු ලැබේ, උදාහරණයක් ලෙස, කර්නලය තුළ විශේෂයෙන් නිර්මාණය කරන ලද BPF වැඩසටහන් ක්‍රියාත්මක කිරීම සම්බන්ධය.
මූලාශ්රය: opennet.ru