Forskere udvikler bug-blocking Chip Monitor

Forskere ved University of Michigan har udviklet teknologi, der kan afskære mikroprocessorfejl og holde dem ude af beslaglæggelse af en pc.

De har i de sidste to år arbejdet på, hvad de kalder en "semantisk værge". Det er en lille skærm, der lever på mikroprocessoren, og kontrollerer den for at se, om chipet bliver bedt om at gøre noget, som dets designere ikke havde forudsagt i deres kvalitetssikringsprøvning.

Virksomheder som Intel og Advanced Micro Devices tester deres produkter strengt, men i den virkelige verden bliver chips ofte bedt om at lave nye ting, der potentielt kan forårsage et nedbrud. Den semantiske værge kan identificere disse uopdagede tilstande og derefter sænke processoren ved at sparke den i en sikker tilstand, hvor mange af chipets ydelsesforbedrende klokker og fløjter er deaktiveret.

Dette sænker computeren ned for en lille brøkdel af en for det andet, men det gør det også meget mindre sandsynligt at kollidere, siger Valeria Bertacco, assistent professor ved universitetets computervidenskabelige afdeling.

Hendes hold har bygget den semantiske værge til en softwarebaseret chipsimulator og forsøger nu at få det op og kører på en programmerbar mikrochip kaldet en feltprogrammerbar gate array. I deres nuværende design tager skærmen op omkring 3 procent af chipets fast ejendom, men de forventer, at det ville være meget mindre, hvis det nogensinde er udviklet kommercielt. "Hvis et kommercielt firma beslutter sig for at gøre dette, ville det være meget mindre end 1 procent," sagde Bertacco.

Chip beslutningstagere ender ofte op med at opdage hundredvis af fejl, der kaldes errata af industrien, i deres produkter, efter at de har sendt. Disse fejl kan løses i BIOS opdateringer, men hvis en fejl er alvorlig nok, kan det spore en virksomheds produktplaner. I fjor blev AMDs quad-core Opteron-processor, kodet ved navn Barcelona, ​​forsinket med næsten et halvt år, da en alvorlig fejl blev opdaget efter chipets officielle lancering.

Insikt 64-analytiker Nathan Brookwood er ikke overbevist om, at en semantisk værge ville have hjalp AMD med sit Barcelona problem. Ifølge ham er der mindst to store problemer med denne tilgang: For det første ville det være svært at holde styr på alle de testede tilstande på en kommerciel processor. "Der er et meget stort antal legitime stater, så jeg spørger virkelig, om det er noget, der nogensinde kunne gøres for at være en praktisk løsning," sagde han.

Et andet problem er, at det ville tage meget designarbejde at skabe en slanket processor-sikker tilstand, der virkelig virkede. "Jeg tror det ville ikke rigtig fange de slags rigtig subtile ting, der viser sig, og som er fanget i marken," sagde han. "Far mig skeptisk." Men sikkerhedshensyn kan snart få chipproducenterne til at kigge nærmere på University of Michigan-arbejdet. Det skyldes, at nogle sikkerhedseksperter mener, at mikroprocessorbugs muliggør en ny bølge af hackingangreb.

For eksempel planlægger sikkerhedsforsker Kris Kaspersky næste måned at demonstrere måder at angribe Intel-processorer på ved hjælp af ondsindet JavaScript-kode og netværkspakker. "Det er bare et spørgsmål om tid, før vi begynder at se disse … angreb bruges på mere ødelæggende måder over internettet", skrev han i en beskrivelse af en tale, han vil give på Hack i Box-konferencen i Kuala Lumpur.

Bertacco mener, at sikkerhedsproblemer kan gøre hendes semantiske værge mere attraktiv for chipproducenter. "Offentligheden er meget mere følsom over for sikkerhed," sagde hun.