Что такое Execute Disable Bit. Смотреть что такое "NX-бит" в других словарях

Продолжая тему рассмотрения и изучения настроек BIOS сегодня мы детально расскажем о такой опции, как No execute memory protect. Вы узнаете за что она отвечает, какие аналоги у нее есть и когда нужно ее включать или отключать.

За что отвечает No execute memory protect?

Для начала вам стоит знать, что No execute memory protect это тоже самое что:

  • Execute Disable Bit;
  • Execute Disable Function;
  • Intel XD Bit;
  • NX BIOS Control;
  • NX Technology;
  • XD Technology.

Переведем название опции на русский язык. Он звучит так — «защита не выполнения памяти». Что это значит?

Память компьютера представлена двумя разделами. Первый из них нужен для хранения данных, а второй — для выполнения команд.

Суть No execute memory protect заключается в том, что она запрещает процессору использовать информацию из раздела данных для исполнения команд.

Все дело в том, что некоторые вредоносные программы и вирусы поступают следующим образом. Сначала вредоносный код загружается в раздел с данными. Процессор же, как ни в чем не бывало, начинает исполнять поставленные команды из области данных тем самым исполняя и вредоносный код. В этот момент возможны нестабильная работы компьютера вплоть до ее полной остановки. А вообще последствия зависят от назначения вируса.

Таким образом выставляя No execute memory protect или ее аналог в положение «Enabled» вы активируете своеобразную защиту от вирусов. Конечно она не является универсальной, а лишь защищает от некоторых видов вирусов.

No execute memory protect включена в биосе

Также стоит знать, что некоторые нормальные программы и игры могут выполняться из раздела с данными. И активировав функцию No execute memory protect вы попросту не сможете их запустить.

Стоит ли включать No execute memory protect?

Если ваш компьютер оснащен антивирусом и вы периодически проводите его полную проверку, то активировать No execute memory protect не стоит. В этом случае вы избавите себя от возможных проблем с запуском некоторых программ и игр.


Лучший способ отблагодарить автора статьи- сделать репост к себе на страничку

Аппаратная технология обеспечения безопасности Execute Disable Bit (EDB) обеспечивает выделение для каждого запущенного процесса своей области системной памяти, в которой выполняется весь код запущенного приложения.

Блокируя, тем самым, исполнение вредоносного кода вируса или трояна.

Конечно, Execute Disable Bit не является панацеей от всех компьютерных проблем, однако защитить компьютер пользователя от вредоносных атак, направленных на переполнение буфера, ей по силам.

Драйвер AMD Radeon Software Adrenalin Edition 19.9.2 Optional

Новая версия драйвера AMD Radeon Software Adrenalin Edition 19.9.2 Optional повышает производительность в игре «Borderlands 3» и добавляет поддержку технологии коррекции изображения Radeon Image Sharpening.

Накопительное обновление Windows 10 1903 KB4515384 (добавлено)

10 сентября 2019 г. Microsoft выпустила накопительное обновление для Windows 10 версии 1903 - KB4515384 с рядом улучшений безопасности и исправлением ошибки, которая нарушила работу Windows Search и вызвала высокую загрузку ЦП.

Драйвер Game Ready GeForce 436.30 WHQL

Компания NVIDIA выпустила пакет драйверов Game Ready GeForce 436.30 WHQL, который предназначен для оптимизации в играх: «Gears 5», «Borderlands 3» и «Call of Duty: Modern Warfare», «FIFA 20», «The Surge 2» и «Code Vein», исправляет ряд ошибок, замеченных в предыдущих релизах, и расширяет перечень дисплеев категории G-Sync Compatible.

Драйвер AMD Radeon Software Adrenalin 19.9.1 Edition

Первый сентябрьский выпуск графических драйверов AMD Radeon Software Adrenalin 19.9.1 Edition оптимизирован для игры Gears 5.

Common Options: Enabled, Disabled

Execute Disable Bit Quick Review

Execute Disable Bit XD is short for Execute Disable NX , short for No Execute .

When enabled

When disabled

enable

Execute Disable Bit Execute Disable Bit

Execute Disable Bit

  • SUSE Linux 9.2, or later.

Incidentally, some applications and device drivers attempt to execute code from the kernel stack for improved performance. This will cause a page-fault error if Execute Disable Bit is enabled. In such cases, you will need to disable this BIOS feature.

Execute Disable Bit Details

Buffer overflow attacks are a major threat to networked computers. For example, a worm may infect a computer and flood the processor with code, bringing the system down to a halt. The worm will also propagate throughout the network, paralyzing each and every system it infects.

Due to the prevalence of such attacks, Intel enhanced their processor architecture with a feature called Execute Disable Bit , which is designed to protect the computer against certain buffer overflow attacks. First released for the 64-bit Intel Itanium processor in 2001, this feature only appeared in Intel desktop and workstation processors from November 2004 onwards. Intel mobile processors with Execute Disable Bit only started shipping in February, 2005.

Processors that come with this feature can restrict memory areas in which application code can be executed. When paired with an operating system that supports the Execute Disable Bit feature, the processor adds a new attribute bit (the Execute Disable Bit ) in the paging structures used for address translation.

If the Execute Disable Bit of a memory page is set to 1, that page can only be used to store data. It will not be used to store executable code. But if the Execute Disable Bit of a memory page is set to 0, that page can be used to store data or executable code.

The processor will henceforth check the Execute Disable Bit whenever it executes code. It will not execute code in a memory page with the Execute Disable Bit set to 1. Any attempt to execute code in such a protected memory page will result in a page-fault exception.

So, if a worm or virus inserts code into the buffer, the processor prevents the code from being executed and the attack fails. This also prevents the worm or virus from propagating to other computers on the network.

This BIOS feature is a toggle for the processor’s Execute Disable Bit option. In fact, the acronym XD is short for Execute Disable and is specific to Intel’s implementation. AMD’s implementation is called NX , short for No Execute .

When enabled , the processor prevents the execution of code in data-only memory pages. This provides some protection against buffer overflow attacks.

When disabled , the processor will not restrict code execution in any memory area. This makes the processor more vulnerable to buffer overflow attacks.

It is highly recommended that you enable this BIOS feature for increased protection against buffer overflow attacks.

However, please note that the Execute Disable Bit feature is a hardware feature present only in newer Intel processors. If your processor does not support Execute Disable Bit , then this BIOS feature will have no effect.

In addition, you must use an operating system that supports the Execute Disable Bit feature. Currently, that includes the following operating systems:

  • Microsoft Windows Server 2003 with Service Pack 1, or later.
  • Microsoft Windows XP with Service Pack 2, or later.
  • Microsoft Windows XP Tablet PC Edition 2005, or later.
  • SUSE Linux 9.2, or later.
  • Red Hat Enterprise Linux 3 Update 3, or later.

Incidentally, some applications and device drivers attempt to execute code from the kernel stack for improved performance. This will cause a page-fault error if Execute Disable Bit is enabled. In such cases, you will need to disable this BIOS feature.

(англ.) ) для реализации возможности предотвращения выполнения данных как кода. Используется для предотвращения уязвимости типа «переполнение буфера », позволяющей выполнять произвольный код на атакуемой системе локально или удалённо. Технология требует программной поддержки (см. DEP) со стороны ядра операционной системы .

Основные сведения

Технология NX-bit может работать только при соблюдении следующих условий:

  • наличие поддержки NX-bit со стороны процессора . NX-bit поддерживают процессоры фирмы Intel , начиная с Pentium 4 серии 6xx, и процессоры фирмы AMD , начиная с Athlon 64 ;
  • наличие поддержки NX-bit со стороны операционной системы. NX-bit поддерживают ОС Linux , начиная с ядра версии 2.3.23, и ОС Windows, начиная с Windows XP SP2 ;
  • использование PAE для процессоров архитектуры x86 или использование процессоров архитектуры x86-64 (бит запрета исполнения доступен в таблице страниц).

Технические детали

Переполнение буфера часто возникает, когда разработчик программы выделяет некоторую область данных (буфер) фиксированной длины, считая, что этого будет достаточно, но потом, манипулируя данными, никак не проверяет выход за её границы. В результате поступающие данные займут области памяти, им не предназначенные, уничтожив имеющуюся там информацию. Очень часто временные буферы выделяются внутри процедур (подпрограмм), память для которых выделяется в программном стеке, в котором также хранятся адреса возвратов в вызывающую подпрограмму. Тщательно исследовав код программы, злоумышленник может обнаружить такой баг , и теперь ему достаточно передать в программу такую последовательность данных, обработав которую программа ошибочно заменит адрес возврата в стеке на адрес, нужный злоумышленнику, который также передал под видом данных некоторый программный код. После завершения подпрограммы команда возврата (RET) из процедуры передаст управление не вызывающей процедуре, а процедуре злоумышленника, - контроль над компьютером получен.

Благодаря атрибуту NX такое становится невозможным. Область стека помечается NX-битом и любое выполнение кода в нём запрещено. Теперь же, если передать управление стеку, то сработает защита. Хоть программу и можно заставить аварийно завершиться, но использовать её для выполнения произвольного кода становится очень сложно (для этого потребуется ошибочное снятие программой NX-защиты).

Однако, некоторые программы используют выполнение кода в стеке или куче. Такое решение может быть связано с оптимизацией , динамической компиляцией или просто оригинальным техническим решением. Обычно, операционные системы предоставляют системные вызовы для запроса памяти с разрешённой функцией исполнения как раз для таких целей, однако многие старые программы всегда считают всю память исполнимой. Для запуска таких программ под Windows приходится отключать функцию NX на весь сеанс работы, и чтобы включить её вновь, требуется перезагрузка. Хотя в Windows и предусмотрен механизм белого списка программ, для которых отключён DEP, тем не менее данный метод не всегда работает корректно [ ] . Примером такой программы может служить Iris .

NX-бит является самым старшим разрядом элемента 64-битных таблиц страниц , используемых процессором для распределения памяти в адресном пространстве. 64-разрядные таблицы страниц используются операционными системами, работающими в 64-битном режиме, либо с включённым расширением физических адресов (PAE). Если ОС использует 32-разрядные таблицы, то возможности использовать защиту страниц от исполнения нет.

См. также

Ссылки

  • intel.com. Execute disable bit functionality blocks malware «Code execution» (недоступная ссылка) .

5.13 PAGE-LEVEL PROTECTION AND EXECUTE-DISABLE BIT

В дополнение к защите, предоставленной флагами U/S (user/supervisor) и R/W (readable/writable), страничные структуры, используемые с PAE paging или IA-32e paging (см. главу 4), предоставляют бит запрета выполнения (executedisable). Этот бит даёт дополнительную защиту для страниц данных. Способность запрета выполнения страниц данных может защитить от вредоносного программного обеспечения пытающегося запустить код со страницы с данными. Такая возможность предоставлена в:

  • 32-битном защищенном режиме с включенным PAE
  • в режиме IA-32e (64 битном режиме)

Хотя execute-disable бит не требует никаких дополнительных процессорных инструкций, чтобы он работал, требуется чтобы операционные системы включали режим PAE и контролировали установку этого бита на страничном уровне. Если бит execute-disable для страницы установлен, такая страница может быть использована только для данных. Попытка выполнения кода со страницы в памяти с установленным execute-disable битом, приводит к генерации page-fault исключения.

Способность запрещать выполнение кода поддерживается только в режимах PAE и IA-32e и не поддерживается в обычном 32-битном страничном режиме. Существующие механизмы защиты памяти (см. секцию 5.11, “Page-Level Protection”) продолжают работать независимо от установки бита execute-disable.

Детектирование и включение поддержки execute-disable бита
5.13.1 Detecting and Enabling the Execute-Disable Capability

Программно можно определить присутствие поддержики execute-disable бита используя CPUID инструкцию. CPUID.80000001H:EDX.NX = 1 означает, что execute-disable поддерживается. Если execute-disable поддерживается, программа может включить ее поддержку установкой IA32_EFER.NXE в 1-цу.
IA32_EFER доступен, если CPUID.80000001H.EDX = 1. Если execute-disable не поддерживается, запись на установку IA32_EFER.NXE вызывает #GP исключение. См. таблицу 5-4.

Защита страниц с помощью Execute-Disable
5.13.2 Execute-Disable Page Protection

Бит execute-disable в страничных структурах улучшает защиту страниц данных. Процессорные инструкции не могут быть загружены из памяти, если IA32_EFER.NXE =1 и бит execute-disable установлен у любой страничной структуры, использованной для отображения страницы. Таблица 5-5 перечисляет разрешенное использование страницы в зависимости от значения executedisable бита (бит 63) соответствующей записи на каждом уровне страничных структур. Запрет выполнения может быть активирован используя execute-disable бит на любом уровне страничных структур, независимо от значения соответствующего бита на других уровнях. Когда execute-disable не активирован, страница может быть использована и как страница данных и как кодовая.


(Таблица из руководства Intel)

Для 32-битного режима с включенным PAE эффект установки execute-disable бита для страниц кода и данных показан таблицами 5-6, 5-7.


(Таблицы из руководства Intel)

Проверка резервных битов
5.13.3 Reserved Bit Checking

Процессор осуществляет проверку резервных битов внутри записей страничных структур. Набор проверяемых битов изменяется в зависимости от страничного режима и может зависеть от размера физического адресного пространства.

Таблица 5-8 показывает резервные биты проверяемые когда бит execute-disable проверка включена в процессоре (CR4.PAE = 1 и IA32_EFER.NXE = 1). Таблицы 5-8 и 5-9 показывают проверки для следующих страничных режимов:

  • Non-PAE 4-KByte paging: 4-KByte-page only paging (CR4.PAE = 0,
    CR4.PSE = 0).
  • PSE36: 4-KByte and 4-MByte pages (CR4.PAE = 0, CR4.PSE = 1).
  • PAE: 4-KByte and 2-MByte pages (CR4.PAE = 1, CR4.PSE = X).

Проверка резервных битов зависит от размеров физического адресного пространства поддерживаемого конкретной версией процессора, определяемой с помощью CPUID.80000008H. См. замечания в таблицах.


(Таблица из руководства Intel)

Если проверка execute disable не включена или не доступна, проверка в 64-битном режиме включает в том числе проверку 63 бита. Проверка этого и других зарезервированных битов для устаревших (legacy) 32-битных режимов показана в таблице 5-10.


(Таблица из руководства Intel)

Обработка исключений
5.13.4 Exception Handling

Когда execute disable бит включен (IA32_EFER.NXE = 1), условия для возникновения page fault включают те же условия которые применяются в 64 битном или 32-битном режиме с выключенной execute disable способностью. Плюс добавляется новое условие: загрузка инструкции по линейному адресу, который транслируется в физический адрес в памяти на странице с выставленным флагом execute-disable.

Execute-disable page fault может возникнуть на любых уровнях привелегий. Он может возникать при загрузки любой инструкции включая (но не ограничиваясь): ближние ветвления, дальние переходы, CALL/RET/INT/IRET, sequential instruction featches и переключение задач. Execute-disable бит

  • IA32_EFER.NXE = 1.
  • The instruction translation look-aside buffer (ITLB) is loaded with a page that is
    not already present in the ITLB.