本文翻译自 https://community.arm.com/developer/ip-products/processors/b/processors-ip-blog/posts/arm-a-profile-architecture-2018-developments-armv85a
原作者：Matthew Gretton-Dann 2018年9月17日
译者： Zenon Xiu
Arm和arm构架授权客户，生态伙伴一起，将arm构架持续演进，开发新的构架功能以满足新的和现存的市场需求。
这篇博客讨论在2018年增加的A-profile构架关键功能，也就是Armv8.5-A.
完整的指令集和系统寄存器信息可以在我们的技术网站上找到。完整的包含Armv8.5-A和更早功能的arm构架参考手册（ArmARM）会在2019年第一季度末公布。（译者：这篇翻译发布时，ArmARM已经包含了Armv8.5-A扩展，https://developer.arm.com/products/architecture/cpu-architecture/a-profile）
其他更早的A-Profile构架的详细信息可以在这里找到Armv8.1-A, Armv8.2-A, Armv8.3-A, and Armv8.4-A.
在讨论这些功能时，我们也在做相关开源软件项目，以便在新的硬件可用时，这些软件对这些必要的构架支持已经准备好了.
在过去的12个月里，Spectre和Meltdown的发现占据了安全相关的主要议题。 但是，它们不是我们当前面临的仅有的安全挑战，arm一直和合作伙伴一起开发硬件工具以帮助软件抵御攻击。
许多常见的软件漏洞是由缓冲区溢出(buffer overrun)和 释放后使用（use-after-free）编程错误导致的。buffer overrun指一个程序试图访问超过其本来边界的内存。use-after-free发生在一个程序访问和重用它已经释放的内存时。通常，这些错误是情景相关的，需要特定的环境才会发生。非常有名的发生在1988年的Morris的蠕虫是有记载的第一个使用buffer overrun来制造病毒的。
Armv8.5-A引进一个叫Memory Tagging 的新功能。 当使用Memory Tagging时，每个内存分配（memory allocation）都会分配一个标签(tag). 所有内存必须通过有正确标签的指针来访问。 错误的标签会被注意到，操作系统可以选择马上汇报这个问题给用户，或是通知进程发生过这个问题，以便后面去研究。
比如，在下面的图中，对0x8000的内存访问没有问题，因为用来访问的指针有和被访问的内存有相同的标签（用颜色来表示）。但是，对0x9000的访问会失败，因为指针和被访问的内存用不同标签。
内存标签技术可以用在很多场合。在开发阶段，它可以在测试环境中用来检测内存错误问题。在产品量产阶段，它可以在线检测问题，并将反馈提供给开发者。一旦受到反馈，可以分析这个漏洞，并在它被攻击者发现之前修复它。
一旦攻击者发现可以利用的漏洞，他们下一步的目标就是能执行代码来获取机器的控制权。攻击者可以使用ROP和JOP（Return- and Jump-Oriented Programming)的工具方式，这些技术通过发现有漏洞程序中一个个小段代码片段（叫做gadgets），并将它们连接起来形成攻击者想要的代码运行。这种方式可以被利用，因为构架没有限制跳转指令可以跳转的地址，也没有限制代码可以从哪里跳转过来。这使攻击者可以使用这些代码片段，做他们想做的事情。
在Armv8.3-A中，我们引入了指针鉴权（Pointer Authentication）功能，我们可以用这个功能保证函数返回到程序期望的地址。
在Armv8.5-A中，我们引入了Branch Target Indicators (BTI). 支持BTI的系统可以强制非直接跳转只能跳到一小部分允许的指令上（译者：BTI指令，和一些PAC Signing指令）. 这可以减少攻击者执行任意代码的能力。
指针鉴权和BTI功能一起使用，可以显著减少攻击者能用的gadget的数量。剩下可用的gadget的代码大小就比较大，这使攻击者想去使用这些gadget更加困难，即使他们发现了一个可以获得机器控制的漏洞。
Armv8.5-A也包含一些小功能：
这篇博客提供了简要的Armv8.5-A构架功能介绍。更多的信息可以在我们的开发者网站找到。下一步是和我们包括Linaro的生态伙伴一起，保证使能开源软件项目，以便当硬件可用时软件可以使用这些功能。更多的细节我们会在2018年9月17-21日的Linaro Connect in Vancouver 大会做演讲。（译者：该slide和video可以在https://connect.linaro.org/resources/yvr18/sessions/yvr18-104/ 浏览和下载）