تقسیم حافظه؛ روش جدید محققان MIT برای مقابله با حملات Meltdown و Spectre

همان طور که احتمالاً در جریان هستید، انتشار خبر وجود یک نقص ایمنی اساسی در طراحی پردازنده های اینتل، AMD و ARM در چند ماه اخیر باعث واکنش شدید جامعه جهانی به شرکت های تولیدکننده و زیر سؤال رفتن امنیت تمام کامپیوترها در سطح دنیا شده است.

ایراد مورد بحث که سیستم ها را در برابر حملات Meltdown و Spectre (از سال 1995 دنیای رایانه را آلوده کرده اند) آسیب پذیر می کند، امکان سرقت اطلاعات حساس از حافظه رایانه را برای مهاجمان فراهم خواهد کرد.

رفع ایراد طراحی پردازنده ها نیازمند ایجاد تغییرات اساسی در ساختار آنهاست

در واقع آسیب پذیری های مورد اشاره با ایجاد رخنه در لایه محافظی که دسترسی اپلیکیشن ها به بخش های مختلف حافظه را محدود می کند، به هکرهای ماهر اجازه می دهند به بخش های حساس سیستم نفوذ کرده و اطلاعاتی مانند پسورد و کلید رمزنگاری را به سرقت ببرند. البته تولیدکنندگان سخت افزار و شرکت های امنیتی تا کنون تلاش های زیادی برای رفع ایراد مذکور انجام داده اند که هیچکدام تأثیر لازم را نداشته و برنامه بلند مدت شرکت ها، تغییر اساسی در طراحی پردازنده ها و هسته های نرم افزاری خواهد بود.

با این وجود محققان MIT در آزمایشگاه علوم کامپیوتر و هوش مصنوعی (CSAIL) روش جدیدی برای مقابله با رخنه های امنیتی مانند Meltdown و Spectre ابداع کرده اند. این روش که به اختصار «DAWG» نام دارد، با تقسیم حافظه به چند بخش، ایمنی سیستم را در مقابل نفوذ هکرها افزایش می دهد.

زمانی که یک اپلیکیشن قصد ذخیره سازی اطلاعات در حافظه را دارد، از پردازنده مسیر مورد نظر برای ذخیره سازی را درخواست می کند. از آنجایی که جست و جو در کل فضای ذخیره سازی کار زمان بری است، پردازنده نیز با تکنیک «اجرای زودهنگام» در کنار اجرای همزمان چند عملیات، فضای مناسب برای ذخیره سازی در حافظه را هم پیدا می کند.

اما مشکل اینجاست که مهاجمان هم می توانند با سو استفاده از همین تکنیک، برنامه هایی بنویسند که به بخش های ممنوعه سیستم دسترسی پیدا خواهند کرد. در اینجا روش جدید MIT  که محققان آن را «پارتیشن بندی امن» می نامند به میدان آمده و با تقسیم حافظه بخش های حساس را به کلی از دسترس اپلیکیشن های نامربوط خارج می کند.

به گفته محققان پروژه، روش تقسیم حافظه با تعیین مرزهای مشخص برای دسترسی به اطلاعات، ایمنی سیستم را افزایش داده و در کنار رایانه های شخصی، امنیت سرورهای فضای ابری را هم تأمین خواهد کرد.