LVI হল CPU-তে অনুমানমূলক এক্সিকিউশন মেকানিজমের উপর আক্রমণের একটি নতুন শ্রেণী

প্রকাশিত হয়েছে আক্রমণের একটি নতুন শ্রেণীর তথ্য এলভিআই (লোড ভ্যালু ইনজেকশন, জন্য CVE-2020-0551) ইন্টেল সিপিইউ-তে অনুমানমূলক এক্সিকিউশন মেকানিজম, যা ইন্টেল এসজিএক্স এনক্লেভ এবং অন্যান্য প্রক্রিয়া থেকে কী এবং গোপন ডেটা ফাঁস করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

আক্রমণের একটি নতুন শ্রেণী আক্রমণে ব্যবহৃত একই মাইক্রোআর্কিটেকচারাল কাঠামোর ম্যানিপুলেশনের উপর ভিত্তি করে MDS (মাইক্রোআর্কিটেকচারাল ডেটা স্যাম্পলিং), স্পেকটার এবং মেল্টডাউন. একই সময়ে, মেল্টডাউন, স্পেকটার, এমডিএস এবং অন্যান্য অনুরূপ আক্রমণগুলির বিরুদ্ধে সুরক্ষার বিদ্যমান পদ্ধতি দ্বারা নতুন আক্রমণগুলিকে অবরুদ্ধ করা হয় না। কার্যকরী LVI সুরক্ষার জন্য CPU-তে হার্ডওয়্যার পরিবর্তন প্রয়োজন। প্রোগ্রাম্যাটিকভাবে সুরক্ষা সংগঠিত করার সময়, মেমরি থেকে প্রতিটি লোড অপারেশনের পরে কম্পাইলার দ্বারা LFENCE নির্দেশ যোগ করে এবং POP, LFENCE এবং JMP দিয়ে RET নির্দেশ প্রতিস্থাপন করে, খুব বেশি ওভারহেড রেকর্ড করা হয় - গবেষকদের মতে, সম্পূর্ণ সফ্টওয়্যার সুরক্ষা হ্রাসের দিকে পরিচালিত করবে কার্যক্ষমতা 2-19 বার।

সমস্যাটিকে অবরুদ্ধ করার অসুবিধার একটি অংশ এই সত্য দ্বারা অফসেট করা হয়েছে যে আক্রমণটি বর্তমানে ব্যবহারিক থেকে বেশি তাত্ত্বিক (আক্রমণটি তাত্ত্বিকভাবে সম্ভব, তবে এটি বাস্তবায়ন করা খুব কঠিন এবং কেবল সিন্থেটিক পরীক্ষায় পুনরুত্পাদনযোগ্য)।
ইন্টেল নিয়োজিত সমস্যাটির একটি মাঝারি স্তরের বিপদ রয়েছে (5.6টির মধ্যে 10) এবং মুক্তি পেয়েছে SGX পরিবেশের জন্য ফার্মওয়্যার এবং SDK আপডেট করা হচ্ছে, যেখানে এটি একটি সমাধান ব্যবহার করে আক্রমণকে ব্লক করার চেষ্টা করেছে। প্রস্তাবিত আক্রমণের পদ্ধতিগুলি বর্তমানে শুধুমাত্র ইন্টেল প্রসেসরের জন্য প্রযোজ্য, তবে মেল্টডাউন-শ্রেণীর আক্রমণগুলি প্রযোজ্য অন্যান্য প্রসেসরগুলির জন্য এলভিআই মানিয়ে নেওয়ার সম্ভাবনা উড়িয়ে দেওয়া যায় না।

সমস্যাটি গত এপ্রিলে লিউভেন বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষক জো ভ্যান বাল্ক দ্বারা চিহ্নিত করা হয়েছিল, তারপরে, অন্যান্য বিশ্ববিদ্যালয়ের 9 জন গবেষকের অংশগ্রহণে, পাঁচটি মৌলিক আক্রমণের পদ্ধতি তৈরি করা হয়েছিল, যার প্রত্যেকটি আরও নির্দিষ্ট অস্তিত্বের জন্য অনুমতি দেয়। অপশন. স্বাধীনভাবে, এই বছরের ফেব্রুয়ারিতে, বিটডিফেন্ডার থেকেও গবেষকরা আবিষ্কার এলভিআই আক্রমণের রূপগুলির মধ্যে একটি এবং এটি ইন্টেলকে রিপোর্ট করেছে। আক্রমণের ভেরিয়েন্টগুলি বিভিন্ন মাইক্রোআর্কিটেকচারাল স্ট্রাকচার ব্যবহার করে আলাদা করা হয়, যেমন স্টোরেজ বাফার (এসবি, স্টোর বাফার), ফিল বাফার (এলএফবি, লাইন ফিল বাফার), এফপিইউ কনটেক্সট সুইচ বাফার এবং প্রথম-স্তরের ক্যাশে (এল১ডি), আগে ব্যবহার করা হয়েছিল। যেমন আক্রমণে ZombieLoad, RIDL, বিপযর্য়, LazyFP, পূর্বাভাস и মেল্টডাউন.

প্রধান সম্মান এমডিএস আক্রমণের বিরুদ্ধে এলভিআই হল যে এমডিএস অনুমানমূলক ত্রুটি পরিচালনা বা লোড এবং স্টোর অপারেশনের পরে ক্যাশে অবশিষ্ট মাইক্রোআর্কিটেকচারাল কাঠামোর বিষয়বস্তু নির্ধারণে হেরফের করে, যখন
এলভিআই আক্রমণগুলি আক্রমণকারীর ডেটাকে মাইক্রোআর্কিটেকচারাল কাঠামোতে ঢোকানোর অনুমতি দেয় যাতে শিকারের কোডের পরবর্তী অনুমানমূলক সম্পাদনকে প্রভাবিত করা যায়। এই ম্যানিপুলেশনগুলি ব্যবহার করে, একজন আক্রমণকারী লক্ষ্য CPU কোরে নির্দিষ্ট কোড নির্বাহ করার সময় অন্যান্য প্রক্রিয়াগুলিতে ব্যক্তিগত ডেটা স্ট্রাকচারের বিষয়বস্তু বের করতে পারে।

থেকে শোষণ সমস্যা শিকার প্রক্রিয়ার কোডে সাক্ষাত করা উচিত কোডের বিশেষ ক্রম (গ্যাজেট) যেখানে একটি আক্রমণকারী-নিয়ন্ত্রিত মান লোড করা হয় এবং এই মান লোড করার ফলে ব্যতিক্রমগুলি (ফল্ট, বাতিল বা সহায়তা) নিক্ষেপ করা হয়, ফলাফলটি বাতিল করা হয় এবং নির্দেশটি পুনরায় কার্যকর করা হয়। যখন একটি ব্যতিক্রম প্রক্রিয়া করা হয়, তখন একটি অনুমানমূলক উইন্ডো প্রদর্শিত হয় যার সময় গ্যাজেটে প্রক্রিয়াকৃত ডেটা লিক হয়৷ বিশেষ করে, প্রসেসর অনুমানমূলক মোডে কোডের একটি অংশ (গ্যাজেট) চালানো শুরু করে, তারপরে নির্ধারণ করে যে ভবিষ্যদ্বাণীটি ন্যায়সঙ্গত ছিল না এবং ক্রিয়াকলাপগুলিকে তাদের আসল অবস্থায় ফিরিয়ে আনে, তবে অনুমানমূলক সম্পাদনের সময় প্রক্রিয়াকৃত ডেটা L1D ক্যাশে জমা করা হয়। এবং মাইক্রোআর্কিটেকচারাল বাফার এবং তৃতীয় পক্ষের চ্যানেলের মাধ্যমে অবশিষ্ট ডেটা নির্ধারণের জন্য পরিচিত পদ্ধতি ব্যবহার করে তাদের কাছ থেকে পুনরুদ্ধারের জন্য উপলব্ধ।

"সাহায্য" ব্যতিক্রম, "ফল্ট" ব্যতিক্রমের বিপরীতে, সফ্টওয়্যার হ্যান্ডলারদের কল না করেই প্রসেসর দ্বারা অভ্যন্তরীণভাবে পরিচালনা করা হয়। সহায়তা ঘটতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, যখন মেমরি পৃষ্ঠা টেবিলের A (অ্যাক্সেসড) বা ডি (ডার্টি) বিট আপডেট করা প্রয়োজন। অন্যান্য প্রক্রিয়ার উপর আক্রমণ চালানোর প্রধান অসুবিধা হ'ল কীভাবে শিকার প্রক্রিয়াকে ম্যানিপুলেট করে সহায়তার ঘটনা শুরু করা যায়। বর্তমানে এটি করার কোন নির্ভরযোগ্য উপায় নেই, তবে ভবিষ্যতে সেগুলি পাওয়া যাবে। আক্রমণ চালানোর সম্ভাবনা এখন পর্যন্ত নিশ্চিত করা হয়েছে শুধুমাত্র ইন্টেল SGX ছিটমহলগুলির জন্য, অন্যান্য পরিস্থিতিগুলি তাত্ত্বিক বা কৃত্রিম পরিস্থিতিতে পুনরুত্পাদনযোগ্য (কোডে নির্দিষ্ট গ্যাজেট যোগ করা প্রয়োজন)

সম্ভাব্য আক্রমণ ভেক্টর:

• ব্যবহারকারী-স্তরের প্রক্রিয়ায় কার্নেল কাঠামো থেকে ডেটা ফাঁস। স্পেকটার 1 আক্রমণের বিরুদ্ধে লিনাক্স কার্নেলের সুরক্ষা, সেইসাথে SMAP (সুপারভাইজার মোড অ্যাক্সেস প্রিভেনশন) সুরক্ষা ব্যবস্থা, উল্লেখযোগ্যভাবে LVI আক্রমণের সম্ভাবনা হ্রাস করে। ভবিষ্যতে আরও সহজ LVI আক্রমণ পদ্ধতি চিহ্নিত করা হলে কার্নেলে অতিরিক্ত সুরক্ষা যোগ করা প্রয়োজন হতে পারে।
• বিভিন্ন প্রক্রিয়ার মধ্যে ডেটা ফাঁস। আক্রমণের জন্য অ্যাপ্লিকেশনে কোডের কিছু অংশের উপস্থিতি এবং লক্ষ্য প্রক্রিয়ায় একটি ব্যতিক্রম নিক্ষেপ করার জন্য একটি পদ্ধতির সংজ্ঞা প্রয়োজন।
• হোস্ট এনভায়রনমেন্ট থেকে গেস্ট সিস্টেমে ডেটা লিকেজ। আক্রমণটিকে অত্যন্ত জটিল হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে, যার জন্য সিস্টেমে বিভিন্ন কঠিন-টু-বাস্তবায়ন পদক্ষেপ এবং কার্যকলাপের পূর্বাভাস প্রয়োজন।
• বিভিন্ন গেস্ট সিস্টেমে প্রক্রিয়ার মধ্যে ডেটা লিকেজ। আক্রমণ ভেক্টর বিভিন্ন প্রক্রিয়ার মধ্যে ডেটা লিকেজ সংগঠিত করার কাছাকাছি, কিন্তু অতিরিক্তভাবে গেস্ট সিস্টেমের মধ্যে বিচ্ছিন্নতা বাইপাস করার জন্য জটিল ম্যানিপুলেশন প্রয়োজন।

গবেষকদের দ্বারা প্রকাশিত বিভিন্ন প্রোটোটাইপ আক্রমণ চালানোর নীতিগুলির একটি প্রদর্শনের সাথে, কিন্তু তারা এখনও প্রকৃত আক্রমণ চালানোর জন্য উপযুক্ত নয়। প্রথম উদাহরণ আপনাকে শিকার প্রক্রিয়ায় অনুমানমূলক কোড এক্সিকিউশন পুনঃনির্দেশ করতে দেয়, রিটার্ন-ওরিয়েন্টেড প্রোগ্রামিং (রেটিনোপ্যাথি অফ প্রিম্যাচুরিটি (আরওপি),রিটার্ন-ওরিয়েন্টেড প্রোগ্রামিং)। এই উদাহরণে, শিকার একটি বিশেষভাবে প্রস্তুত প্রক্রিয়া যার মধ্যে প্রয়োজনীয় গ্যাজেট রয়েছে (আসল তৃতীয় পক্ষের প্রক্রিয়াগুলিতে আক্রমণ প্রয়োগ করা কঠিন)। দ্বিতীয় উদাহরণটি আমাদের ইন্টেল SGX এনক্লেভের ভিতরে AES এনক্রিপশনের সময় গণনার সাথে হস্তক্ষেপ করতে এবং এনক্রিপশনের জন্য ব্যবহৃত কীটির মান পুনরুদ্ধার করার জন্য নির্দেশাবলীর অনুমানমূলক সম্পাদনের সময় একটি ডেটা লিক সংগঠিত করার অনুমতি দেয়।

উত্স: opennet.ru