Почему Microsoft внедрила Kernel DMA Protection

Если посмотреть на современные версии Windows, можно заметить интересную функцию — Kernel DMA Protection. Большинство пользователей никогда её не включали вручную и даже не слышали о её существовании. Тем не менее Microsoft считает её одной из важных технологий безопасности последних лет.

Причина появления этой функции напрямую связана с развитием DMA и теми возможностями, которые технология прямого доступа к памяти предоставляет устройствам.

На первый взгляд всё выглядит довольно странно. Зачем Microsoft создавать отдельную защиту против технологии, которая используется практически во всех современных компьютерах?

Чтобы ответить на этот вопрос, нужно сначала разобраться, как работает DMA.

DMA появился задолго до современных угроз

Сегодня термин дма часто связывают с игровыми технологиями или специализированным оборудованием. На самом деле Direct Memory Access существует уже несколько десятилетий.

Практически каждое современное устройство использует DMA:

• видеокарты;
• SSD;
• сетевые адаптеры;
• контроллеры хранения данных;
• профессиональное оборудование.

Суть проста: устройство получает возможность взаимодействовать с оперативной памятью без постоянного участия процессора.

Благодаря этому компьютер работает быстрее и эффективнее.

Проблема появилась позже.

Когда преимущества DMA превратились в риск

Любая технология, которая получает прямой доступ к памяти, рано или поздно начинает интересовать специалистов по безопасности.

Если обычная дма карта может обращаться к памяти напрямую, возникает логичный вопрос: что произойдёт, если подключить устройство с вредоносными намерениями?

Именно так появились первые исследования, связанные с DMA Attack.

В теории злоумышленник мог подключить специальное устройство через интерфейсы вроде:

• Thunderbolt;
• PCI Express;
• внешние контроллеры.

После чего получить доступ к памяти компьютера, обходя часть традиционных механизмов защиты операционной системы.

Для корпоративного сектора это выглядело особенно неприятно.

Почему Microsoft начала действовать

По мере роста популярности высокоскоростных интерфейсов проблема становилась всё серьёзнее.

Раньше для подобных атак требовалось дорогое оборудование и высокий уровень подготовки. Со временем стоимость технологий начала снижаться, а информации становилось всё больше.

Microsoft поняла, что традиционных механизмов защиты уже недостаточно.

Даже если Windows полностью защищена программно, устройство с прямым доступом к памяти может представлять отдельную угрозу.

Так появилась технология Kernel DMA Protection.

Что делает Kernel DMA Protection

Если объяснять максимально простым языком, Kernel DMA Protection ограничивает доступ новых устройств к памяти компьютера до того момента, пока система не убедится в их безопасности.

То есть Windows начинает контролировать процесс взаимодействия оборудования с памятью намного строже.

Особенно это касается устройств, подключаемых через:

• Thunderbolt;
• PCIe;
• внешние высокоскоростные интерфейсы.

Вместо полного доверия оборудованию система вводит дополнительный уровень проверки.

Почему это важно для современных компьютеров

С каждым годом компьютеры получают всё больше внешних устройств.

Сегодня к ноутбуку можно подключить:

• док-станцию;
• внешнюю видеокарту;
• высокоскоростное хранилище;
• специализированную плату расширения.

Каждое такое устройство потенциально взаимодействует с памятью системы.

Именно поэтому Windows DMA Protection стала необходимой частью современной архитектуры безопасности.

Без неё злоумышленнику было бы значительно проще использовать возможности DMA в собственных целях.

DMA и безопасность будущего

Интересно, что сама технология DMA при этом никуда не исчезает.

Наоборот.

Современные компьютеры становятся всё более зависимыми от Direct Memory Access. Без DMA невозможно представить работу быстрых SSD, современных видеокарт и большого количества профессионального оборудования.

Поэтому задача Microsoft заключалась не в том, чтобы запретить DMA, а в том, чтобы сделать его использование более безопасным.

Именно этим и занимается Kernel DMA Protection.

Почему тема остаётся актуальной

По мере развития PCI Express, Thunderbolt и других высокоскоростных интерфейсов значение DMA только растёт.

Одновременно растёт и внимание к вопросам безопасности памяти.

Поэтому такие технологии, как Kernel DMA Protection, постепенно становятся стандартом для современных операционных систем. Они позволяют сохранить преимущества Direct Memory Access и при этом снизить риски, которые могут возникнуть при использовании устройств с прямым доступом к памяти.

Именно поэтому Microsoft продолжает развивать данное направление и делает защиту DMA одной из важных частей современной экосистемы Windows.