Microsoft подготовил реализацию eBPF для Windows
11 мая 2021 года
Компания Microsoft опубликовала реализацию подсистемы eBPF для Windows, позволяющую запускать произвольные обработчики, работающие на уровне ядра операционной системы. eBPF предоставляет встроенный в ядро интерпретатор байткода, дающий возможность создавать загружаемые из пространства пользователя обработчики сетевых операций, контролировать доступ и отслеживать работу систем. eBPF включён в состав ядра Linux начиная с выпуска 3.18 и позволяет обрабатывать входящие/исходящие сетевые пакеты, перенаправлять пакеты, управлять пропускной способностью, перехватывать системные вызовы, контролировать доступ и осуществлять трассировку. Благодаря применению JIT-компиляции, байткод на лету транслируется в машинные инструкции и выполняется с производительностью скомпилированного кода. Исходные тексты eBPF для Windows открыты под лицензией MIT.
eBPF для Windows может применяться с уже существующими инструментами для работы eBPF и предоставляет типовой API, применяемый для eBPF-приложений в Linux. В том числе проект позволяет компилировать написанный на языке Си код в байткод eBPF при помощи штатного компилятора eBPF на базе Clang и запускать уже созданные для Linux обработчики eBPF поверх ядра Windows, предоставляя специальную прослойку совместимости и поддерживая штатный API Libbpf для совместимости c приложениями, взаимодействующими с программами eBPF. В том числе предлагаются прослойки, предоставляющие Linux-подобные hook-и для XDP (eXpress Data Path) и socket bind, абстрагирующие доступ к сетевому стеку и сетевым драйверам Windows. Из планов отмечается предоставление полноценной совместимости на уровне исходных текстов с типовыми eBPF-обработчиками Linux.
Ключевым отличием реализации eBPF для Windows является применение альтернативного верификатора байткода, изначально предложенного сотрудниками компании VMware и исследователями из канадских и израильских университетов. Верификатор запускается в отдельном изолированном процессе в пространстве пользователя и применяется перед выполнением BPF-программ с целью выявления ошибок и блокирования возможной вредоносной активности.
Для проверки в eBPF для Windows применяется метод статического анализа на основе абстрактной интерпретации (Abstract Interpretation), который по сравнению с верификатором eBPF для Linux демонстрирует более низкий уровень ложных срабатываний, поддерживает анализ циклов и обеспечивает хорошую масштабируемость. Метод учитывает множество типовых шаблонов выполнения, полученных на основе анализа существующих eBPF-программ.
После верификации байткод передаётся в интерпретатор, работающий на уровне ядра, или пропускается через JIT-компилятор с последующим выполнением результирующего машинного кода с правами ядра. Для изоляции обработчиков eBPF на уровне ядра применяется механизм HVCI (HyperVisor-enforced Code Integrity), использующий средства виртуализации для защиты процессов в ядре и обеспечивающий подтверждение целостности выполняемого кода по цифровой подписи. Ограничением HVCI является возможность верификации только интерпретируемых eBPF-программ и невозможность использования совместно с JIT (предоставляется выбор - либо производительность, либо дополнительная защита).
Источники
править
Любой участник может оформить статью: добавить иллюстрации, викифицировать, заполнить шаблоны и добавить категории.
Любой редактор может снять этот шаблон после оформления и проверки.
Комментарии
Если вы хотите сообщить о проблеме в статье (например, фактическая ошибка и т. д.), пожалуйста, используйте обычную страницу обсуждения.
Комментарии на этой странице могут не соответствовать политике нейтральной точки зрения, однако, пожалуйста, придерживайтесь темы и попытайтесь избежать брани, оскорбительных или подстрекательных комментариев. Попробуйте написать такие комментарии, которые заставят задуматься, будут проницательными или спорными. Цивилизованная дискуссия и вежливый спор делают страницу комментариев дружелюбным местом. Пожалуйста, подумайте об этом.
Несколько советов по оформлению реплик:
- Новые темы начинайте, пожалуйста, снизу.
- Используйте символ звёздочки «*» в начале строки для начала новой темы. Далее пишите свой текст.
- Для ответа в начале строки укажите на одну звёздочку больше, чем в предыдущей реплике.
- Пожалуйста, подписывайте все свои сообщения, используя четыре тильды (~~~~). При предварительном просмотре и сохранении они будут автоматически заменены на ваше имя и дату.
Обращаем ваше внимание, что комментарии не предназначены для размещения ссылок на внешние ресурсы не по теме статьи, которые могут быть удалены или скрыты любым участником. Тем не менее, на странице комментариев вы можете сообщить о статьях в СМИ, которые ссылаются на эту заметку, а также о её обсуждении на сторонних ресурсах.
