這是一次有趣的旅程，因為就像我說的那樣，學術界在 70 年代開始關注計算機時，因為它們真正開始變得易于使用，開始寫論文說這里存在問題。這將導致人們利用和影響機器操作的能力是他們使用的單詞類型。這確實啟動了一些早期研究，包括 70 年代后期在劍橋圍繞所謂的能力系統(tǒng)進行的一些研究，這些研究在采用方面并沒有真正取得進展。另外，當時的行業(yè)只是在遵循摩爾定律來構建越來越快的處理器。安全不是一個大問題，我們在 80 年代沒有遭遇過大規(guī)模的網(wǎng)絡犯罪之類的事情。

到了十年之交，它開始成為一個問題。然后在 10 年前，也就是 2010 年，劍橋啟動了另一個項目，即 CHERI 項目，實際上在這一點上是 DARPA 投入了資金，并說看起來，我們可以做些什么來使計算機系統(tǒng)更安全，然后花了最后一筆錢10 年弄清楚它的樣子。最后四五個，所以從 2015 年年中左右開始，我們開始在 Arm 中與他們合作，以評估它的外觀。這種變化不能與處理器的持續(xù)開發(fā)同時進行。

在某些方面，它比我必須用多核做的還要糟糕。回到 2000 年，我們不得不說，好吧，我需要將多核引入嵌入式和移動。沒有操作系統(tǒng)，沒有多線程代碼，我鎖定了它。當時的嵌入式系統(tǒng)非常不同，它都是基于優(yōu)先級或事件的。我們不得不改變它，顯然我親自做過那種事情。

我們正在重新審視它。我們?nèi)绾胃淖?因此，我們現(xiàn)在所處的位置是 DSbD 程序自 2019 年以來一直在運行，這讓合作伙伴有時間研究 CHERI 的哪些部分，圍繞它的額外部分，概念，這在 Arm 架構中意味著什么。Arm 已經(jīng)構建了一個原型板，所以我們幫助資助了它的生成，我們稱之為技術原型。這是什么，是應用于 Arm 架構的 CHERI 概念。它關注的是他們的高性能，那種芯片——多核無序高性能處理器。它包含了這些 CHERI 概念，到 2022 年第一季度，該板將可用。我們一直在將其作為我們研究計劃的一部分進行推廣，UKRI 一直資助的現(xiàn)有項目將交付給他們。然后還會有一些計劃，我們可以讓更廣泛的行業(yè)和研究人員了解這一根本性變化對他們的影響?？赡苤档梦覀兛纯催@些變化是什么，我們對開發(fā)人員的要求是什么，但我認為這可以讓您了解今天的狀態(tài)。

我認為我們正在嘗試討論并提高認識以使人們意識到的最大問題是，這與往常不同，好的。這與大多數(shù)從事 ICT 和技術工作的人一生中發(fā)生的任何事情都截然不同。如果你今天對構建計算機的人說，“虛擬內(nèi)存是如何產(chǎn)生的以及它是如何使用的”，他們會說，“哦，那只是計算機的一部分”。

你今天可以看到，當你知道人們在編寫應用程序時，他們談論硬件不可知論者，他們真的不認為他們下面的東西可能有根本的不同。這就是我們在這里談論的內(nèi)容。

真的，是的，它根本不同，但這是否意味著我所做的一切都被浪費了，這絕對不是我在這里要說的。這是一個漸進的過程，能夠改變?nèi)藗冸[式做某事或明確做某事的方式。我的意思是，計算機本身具有這些設計安全的功能，它實際上在兩個領域發(fā)揮作用。一個是圍繞指針，確保指針的能力，即計算機本身具有新數(shù)據(jù)類型，這是一個受保護的指針。好的，所以今天你已經(jīng)有了跨越不同數(shù)學的數(shù)據(jù)類型——你知道整數(shù)和浮點數(shù)等等——還有一個指針，它實際上是一個數(shù)學單位，但你不再需要了，你有一個叫做指針。

我們在 2021 年讓英國的一些中小企業(yè)對此進行了研究，他們基本上說，“當我們打開時，這對我們的軟件意味著什么?” 還有一些很好的例子，其中一家公司在編譯狀態(tài)下發(fā)現(xiàn)了一些第三方代碼中的漏洞，他們只是看著它，“哦，親愛的，你知道，我們采用了一些第三方代碼”。它實際上也是商業(yè)代碼，它在指針周圍的數(shù)學中存在漏洞。如果黑客發(fā)現(xiàn)他們會找到進入其安全系統(tǒng)的途徑。

所以，僅僅為了編譯階段，打開它解決了一些問題?，F(xiàn)在是不允許打開它嗎?不，因為就像我說的那樣，程序員通常假設指針是整數(shù)數(shù)據(jù)類型，有時他們會對其進行數(shù)學運算等等。但是到目前為止，該程序發(fā)現(xiàn)，如果我們要在 Windows 中執(zhí)行整個圖形堆棧，代碼行會發(fā)生變化，大約 0.03% 到 1% 最壞情況和小數(shù)百分比。但它們基本上是相當規(guī)范的編譯器錯誤。

這是我們讓人們知道的技術介紹的第一部分。另一個實際上是使用該指針以細粒度的方式對代碼進行分區(qū)。當我有處理器和安全區(qū)域、TEE 和所有其他東西時，我為什么要這樣做?好吧，這是細糧。這意味著在這些受保護域之間進行上下文切換要快大約兩個數(shù)量級。

這意味著，例如 log4j 可以，如果它在這些容器之一中，它實際上不可能進入日志系統(tǒng)以外的東西。因此，開發(fā)人員然后可以構建他們的軟件并將他們的軟件架構為默認情況下更安全，他們可以真正進入這個過程，并說，“看加密庫，我不希望加密庫靠近任何其他內(nèi)存系統(tǒng)。我不想讓我的鑰匙靠近系統(tǒng)中的任何地方”，而這實際上是另一家英國中小企業(yè)所做的。他們創(chuàng)建了按需軟件 TEE，即受信任的執(zhí)行環(huán)境，然后他們可以使用全局保護——我忘了確切的名稱是什么——但他們用于 TEE 的 API 能夠在硬件保護環(huán)境中與之對話。

所以，我們真正要做的是讓這個可用，并意識到從“我希望能夠編譯并消除這 70% 的持續(xù)漏洞，這意味著什么?”的變化水平。這意味著企業(yè)不必從零開始就修補所有系統(tǒng)并找到他們正在做的事情。它可能運行停止，至少它沒有運行和被利用。那種事。因此，這將帶來更廣泛的需求，而實際構建產(chǎn)品和服務的人開始關注，“我將如何重新劃分這個系統(tǒng)?我如何從這種更快的處理器間通信中獲益?我怎樣才能使用第三方代碼，而不是成為我不知道的任何東西的奴隸?”

這確實是將在 2022 年第一季度宣布的計劃，我們基本上開始向遇到此類問題的人提供這些板，并開始在這方面對其進行評估，所以這確實是該計劃的目標在 2022 年初，這將持續(xù)到 2022 年剩余時間到 2023 年。我們可能會在 2023-24 年的時間框架內(nèi)制定計劃，如果您愿意，終端市場將開始了解這意味著什么到他們的業(yè)務。

目前，我們真的在努力與技術部門的人們合作，到 2022-23 年，通過這些委員會，讓他們評估如何通過設計提高安全性，同時了解他們?nèi)绾卧跊]有性能成本，我們相信無需在其他機制中做一些努力。因為很明顯，如果您總是在資源使用方面與性能作斗爭，那么在默認情況下使用這些技術來制作商店安全產(chǎn)品會容易得多。

所以這是在工業(yè)應用研究階段的研究，顯然理解這對我剛剛描述的人意味著什么是反饋步驟的一部分。我認為微軟有一個名為 Verona 的程序，這是一種新的內(nèi)存安全語言，他們顯然正在研究這意味著什么。谷歌將研究這對他們的移動環(huán)境意味著什么，然后 Arm 顯然已經(jīng)評估了這對他們處理器的實施成本意味著什么。這需要關閉那種工業(yè)研究反饋循環(huán)，以便可以照常創(chuàng)建新產(chǎn)品。

老實說，如果有人說一個概念從硬件到下一部手機需要多長時間，我們會討論，如果他們要在 2022 年開始。我們說的是 2026 年。所以這個不是明天就能解決的問題，所以零漏洞。這些事情需要時間。我們談論的是通過操作系統(tǒng)將計算機內(nèi)部數(shù)據(jù)類型的相當基本的架構更改轉移到庫中，然后顯然構建系統(tǒng)的人員會在其之上。

我認為 Arm 引用了 64 位處理的引入是一個 10 年的計劃，他們已經(jīng)進行了幾年，所以我們可能還有五年的時間，直到我們開始看到顯著的市場接受度一個裝置。顯然，通過 DSbD 計劃與開發(fā)人員社區(qū)以及工業(yè)部門合作，創(chuàng)造需求將有助于加速這一進程。

我們知道政府說這是個好主意是一回事。企業(yè)說你的意思是你可以擺脫我剛剛花費的數(shù)百萬的成本，因為我不得不匆匆忙忙地修復最新的補丁。