hukommelsesbeskyttelse

Hukommelsesbeskyttelse er et sæt mekanismer i computerhardware og operativsystemer, der forhindrer uautoriseret adgang til hukommelsen og sikrer isolation mellem processer samt mellem bruger- og kernen. Formålet er at forbedre systemets stabilitet og sikkerhed ved at begrænse skader som følge af fejlprogrammer, misforstået indeks eller ondsindet kode.

Kernelementer og måder at opnå beskyttelse på omfatter brug af en hukommelsesstyringsenhed (MMU), der oversætter virtuelle adresser til fysiske adresser og pålægger rettigheder for hver hukommelsesregion. Moderne systemer anvender virtuel hukommelse med paging (og undertiden segmentation), hvor hver side eller region har tilladelser som læse, skrive og udføre. En TLB (translation lookaside buffer) caches oversættelser for hastighed. Beskyttelsesmoderne inkluderer også teknologier som NX-bit (no-execute), der forhindrer kørsel af kode i bestemte sider, og Data Execution Prevention (DEP).

Processisolering er en central anvendelse: hver proces får sit eget virtuelle adresseområde, og operativsystemet kører i kernerollen med højere privilegier. Forsøg på adgang til andres hukommelse eller til områder uden rette rettigheder udløser en fejl, som håndteres af operativsystemet via sidefejl eller beskyttelsesfejl, ofte med at processen Termineres eller får dennes mindreforsøg begrænset.

I indlejrede systemer uden MMU anvendes MPU’er (Memory Protection Unit) til regionbaseret beskyttelse, hvilket giver enklere, men mindre fleksibel beskyttelse.

Sikkerhedsforanstaltninger som ASLR (address space layout randomization) og yderligere beskyttelsesmoduler hjælper med at afskrække angreb som buffer-overflows og forbedrer systemets samlede robusthed.