コンピュータセキュリティと様々なサイドチャネル攻撃｜Rui Ueyama
コンピュータセキュリティというのは微妙なもので、正面からの攻撃には安全でも、攻撃対象とは思われていなかった部分を突くとあっさり情報が盗めるパターンがある。そういう攻撃手法をサイドチャネル攻撃という。ここではサイドチャネル攻撃についていくつか見てみよう。 たとえば社外秘の文書をセキュアにブラウズしたいとしよう。VMwareなどを使って仮想マシンにOSを2つインストールして、通常利用環境とセキュア環境を完全に分離して、セキュア環境からしか社内ネットワークにアクセスできないようにして、そちら側をインターネットから完全に隔絶しておけば、仮に両方のOSが乗っ取られたとしても、VMware自体が乗っ取られない限りは依然として分離が有効に機能しているので、インターネットに情報がリークすることは原理的になさそうだ。 しかし実際にはこのような分離は完全な防護壁にはなってくれない。たとえばセキュア環境は「なに
システム障害なしにうるう秒を乗り切る技術の発達について｜Rui Ueyama
数年に一度、1日が1秒だけ長くなることがある。そのたびにどこかでシステム障害が起こるのだが、何回もうるう秒を経験するごとに次第にベストプラクティスも確立されつつある。ここではうるう秒問題と人々がそれにどう対応してきたかについて説明しよう。 うるう秒というのは地球の自転速度のわずかな揺らぎに対して時計を調整するために数年に一回調整される1秒のことだ。うるう秒で1秒短くなる日は23:59:59からの1秒がスキップされる。うるう秒で1秒長くなる日は、23:59:59の次が23:59:60になり、その1秒後に次の日の00:00:00になる。 というわけで公式には秒というのは数年に一度60秒目というのがありえるのだが、ほとんどのOSはうるう秒にきちんと対応していない。Linuxなどでは通常「時計を1秒戻す」という驚くほど単純な方法でうるう秒を扱っている。つまりうるう秒がある日には23:59:59.9
エレベータに見るアルゴリズムの性能と公平性のバランス｜Rui Ueyama
現実世界でもコンピュータの中でも、何らかの性能指標だけを追求すると参加者にとって極端に不公平になってしまうことがある。例えばエレベータとHDDは共通点がありそうに思えないが、この2つは性能特性的にとてもよく似ていて、リーズナブルな性能と公平性を両立させるために同じ制御方法が使われている。これについてちょっと説明してみよう。 1基しかない場合のエレベータの動き方は単純だ。一度上に動き出すと、上で待ってる人や降りる人がいる限り上昇し続ける。同じように、一度下に動き出すと、下で待っている人や降りる人がいる限り下降し続ける。これ以外の動き方をするエレベータはまず存在しないので、これが唯一の制御方法のように思えるけど、別にこうしなければいけないというルールはない。 エレベータの平均待ち時間を最適化することを考えてみよう。そうすると、一方向に動き続ける代わりに、エレベータが現在存在する階に一番近い人の
メモリのビット反転エラーとセキュリティの話｜Rui Ueyama
ハードウェアのエラーでメモリの内容が化けてしまうことが稀にある。大抵のDRAMエラーはせいぜいプログラムがクラッシュする結果になるだけだが、データ破壊になることもありえるし、悪意のある使い方をすればセキュリティ破りに使うこともできてしまう。ここではメモリエラーとセキュリティの話をしようと思う。 メモリのエラー率は意外なほど高い。データセンターで大規模なマシン群を対象に実際に観測したところ、1年間に1回以上のエラーが発生したDIMMモジュールは全体の8%にのぼったそうだ。DIMM 1枚に数百億個のメモリセルが実装されているといっても、このエラー率はちょっとびっくりするくらい大きな数字ではないだろうか？ サーバでは普通はエラー訂正付きのDIMMを使うので1ビットのエラーは問題にならないが、エラー訂正のないコンシューマ機器ではこれは実際的な問題になりえる。 メモリエラーを利用したセキュリティ破り
ソフトウェアの互換性と僕らのUser-Agent文字列問題｜Rui Ueyama
いろいろな環境で動くプログラムでは互換性のためにその場しのぎのことをしないといけないことがよくあるけど、歴史が積み重なってくると、アドホックな技の上にアドホックな技が積み上がる喜劇的な状態になることがある。こういう問題は認識するのは簡単だが直すことは誰にもできない。まさに僕がそのような体験をしたのでちょっと説明したい。 僕は仕事としてオープンソースのlldというリンカを書いている。リンカというのはコンパイラが生成したバイナリファイルをつなぎ合わせて最終的な実行ファイルやDLLを作成するプログラムで、知らない人も多いと思うけど、何をコンパイルしても最後にはリンカが動いている。lldは既存プログラムより何倍も速くてビルドが早くなるというので最近は結構人気が高まっていて、FreeBSDなどのいくつかのOSが全面的にスイッチしようとしたり、あるいは大規模プロジェクト（Chromeや、どうもFire
「プログラミングの常識」を時々見直す必要性について｜Rui Ueyama
自分の中のプログラミングの常識というものは、ときどき現実のハードウェアに合わせて調節しないといけない。ハードウェアが進歩し続けているので、コンピュータで簡単にできることと相対的に難しいことのバランスが変化し続けているからだ。ここでは特にストレージにフォーカスして書こうと思う。 昔はメモリが相対的にとても貴重な資源だったので多くのプログラマがメモリを節約することに血道を上げていた。例えばWindowsの初期の頃に設計されたデータ構造には、メモリをバイト単位ででもいいから節約したいという意図の痕跡がいまでも多く見受けられる。DRAMの次に速い記憶装置はHDDだったので、メモリが足りなくなればHDDにデータを保存せざるを得ないのだが、DRAMとHDDのランダムアクセスの速度差は、机の上の本の開いているページを見るのと、その本をAmazonで注文して到着するのを待つのと同じくらいのスケールで違うの
スタンフォードのコンピュータサイエンスの授業の感想｜Rui Ueyama
いまのところ25単位分（マスター修了に必要な単位数の約半分）の授業を取ったので感想を時系列でちょっとまとめたい。昔のやつは記憶が曖昧になっているけど。 CS243 プログラムの解析と最適化 (2014Q4)要するにコンパイラの最適化の授業。前半はデータフロー解析とかでかなり実用的な感じがしたが、後半は行列計算の命令の依存関係を抽出してベクトル最適化とか、ItaniumみたいにレジスタのたくさんあるCPUでループアンローリングするみたいな話で、実際に役に立つのかはよくわからなかった。 と、そのときは思ったが、巨大な行列の計算はよくあるので、興味を持てなかった僕がダメだっただけかもしれない。 とにかく難易度が高かった。かなりがんばって夜中までやっていたつもりだけどもっと真剣に取り組むべきだったかもしれない。なにせこれが最初の授業だったのでレベル感がよくわかっていなかった。教授がドラゴンブックの
ソフトウェアエンジニアならもっと気軽にアメリカ移住を考えたほうがいいよ｜Rui Ueyama｜note
なんか数年に一回くらいシリコンバレー移住は割りに合うのかという話が上がってくる気がする。前の地獄のシリコンバレーはトンチンカンで噴飯ものだったけど、今回の海外移住？アメリカは止めた方がいいよはまあまあまともな意見な気がする。でも、なんか違うよなーと思った。 まず第一にやっぱりアメリカの方が待遇がずっとよくて、物価差を考慮に入れてもやっぱり全然違うと思う。やや大げさかもしれないけど、日本のプロ野球と大リーグみたいな違いがあるように思うんだけど。 第二に、お金だけではないよね、ということ。現実としてソフトウェアの世界はアメリカを中心に動いていて、他の国はアメリカで開発されたものを使っている。シリコンバレーなら伝説的なプログラマがわりとそこらへんにいて、普通に話をしたり一緒に仕事をしたりすることができる。カンファレンスであまりにも有名人過ぎて話しかけるのに躊躇するようなレベルの人が職場のすぐそこ
オープンソースプロジェクトを最初から英語で運営してみてわかったメリットについて｜Rui Ueyama
僕は最近とあるオープンソースプロジェクトをオーナーとしていわば運営しているのですが、英語でプロジェクトをまわすというのは良いなと思うようになりました。他の言語を使うのに何も悪いことはないのですが、英語のほうがコミュニティがずっと大きいので想定外の幸運なことが起こる可能性が高くなるというのが理由です。 僕がやっているプロジェクトは開発ツールを作るというもので、それなりに専門的な知識が必要になるプロジェクトです。人間が書いたプログラムのコードは最終的に何らかの形でコンピュータが直接実行可能な形に変換されて実行されるわけですが、僕が作っているリンカというのは最後の実行ファイルを作成する部分を担当するプログラムです。つまり僕はプログラムを出力するプログラムを書いているわけで、そのためにはOSやCPU、入力や出力のファイルの形式などについてよく知っている必要があります。 また僕らの目標は既存のものよ
スタンフォードの単位は通わなくてもリモートで取れるよ、テストとかの難易度は同じで｜Rui Ueyama
スタンフォード大学にはSCPD（Stanford Center for Professional Development）という社会人向けのプログラムがあって、仕事をしたままパートタイムで授業を受けることができるようになっている。授業のビデオをオンラインで見て、課題を期限内に提出して、テストだけはキャンパスに受けに行くというもので（遠隔地の場合はテストもリモートでできるらしい）、成績は普通の生徒と一律につけられるし、単位も普通にもらえるという仕組み。まあなんというか、ただ後ろの方に座って大学院の授業を受けているのと同じような感じというか。 時間もあるので、コンピュータサイエンスでちょっとそういう勉強にも手を出してみるかなと思って、今年に入ってからSCPDを始めてみた。目安によれば1単位あたり4時間ほど時間を取ればよいらしく、1授業で4単位の授業がほとんどだから、週16時間確保できればいい、
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