Forscher der Technischen Universität Graz (Österreich) Informationen über eine neue Angriffsart über Seitenkanäle (), die es ermöglicht, vertrauliche Informationen aus anderen Prozessen, dem Betriebssystem, virtuellen Maschinen und geschützten Enklaven (TEE, Trusted Execution Environment) zu extrahieren. Das Problem betrifft nur Intel-Prozessoren. Komponenten zur Behebung des Problems wurden in der gestrigen .
Das Problem gehört zur Klasse MDS (Microarchitectural Data Sampling) und stellt eine modernisierte Variante dar Zombieload-Angriffs. ZombieLoad 2.0, wie auch andere Angriffe der MDS-Klasse, basieren auf der Anwendung von Methoden zur Analyse über Seitenkanäle auf Daten in mikroarchitektonischen Strukturen (z.B. in Füllpuffern (Line Fill Buffer) und Speicherpuffern (Store Buffer), in denen vorübergehend Daten gespeichert werden, die während der Ausführung von Load- und Store-Operationen verwendet werden).
Eine neue Variante des Zombieload-Angriffs auf einem Leck, das bei der Funktion der asynchronen Unterbrechungsmechanismen (TAA, TSX Asynchronous Abort) auftritt, die in der TSX-Erweiterung (Transactional Synchronization Extensions) realisiert sind und Möglichkeiten für den Umgang mit Transaktionsspeicher bieten, um die Leistung von Mehrprozessanwendungen durch dynamische Ausschaltung überflüssiger Synchronisationsoperationen zu erhöhen (atomare Transaktionen werden unterstützt, die entweder akzeptiert oder abgebrochen werden können). Bei einem Abbruch werden die Operationen, die mit dem Transaktionsspeicherbereich durchgeführt wurden, zurückgesetzt.
Die Unterbrechung einer Transaktion erfolgt asynchron, und in dieser Zeit können andere Threads auf den Cache zugreifen, der auch im verworfenen Transaktionsspeicherbereich verwendet wird. In der Zeitspanne vom Beginn bis zum tatsächlichen Abschluss der asynchronen Transaktionsunterbrechung können Situationen auftreten, in denen der Prozessor im Zuge der spekulativen Ausführung einer Operation Daten aus internen mikroarchitektonischen Puffern lesen und an die spekulativ ausgeführte Operation weitergeben kann. Anschließend wird der Konflikt erkannt, und die spekulative Operation wird verworfen, aber die Daten verbleiben im Cache und können mithilfe von Methoden zur Cache-Wiederherstellung über Seitenkanäle extrahiert werden.
Der Angriff zielt darauf ab, TSX-Transaktionen zu öffnen und Bedingungen für deren asynchrones Unterbrechen zu schaffen, währenddessen Bedingungen für das Auslaufen von Inhalten interner Speicherpuffer entsteht, die spekulativ mit Daten aus den auf demselben CPU-Kern ausgeführten Speicherleseoperationen gefüllt sind. Das Auslaufen ist auf den aktuellen physischen CPU-Kern (auf dem der Code des Angreifers ausgeführt wird) beschränkt, aber da mikroarchitektonische Puffer von verschiedenen Threads im Hyper-Threading-Modus gemeinsam genutzt werden, kann es zu einem Auslaufen von Speicheroperationen kommen, die in anderen CPU-Threads ausgeführt werden.
Angriffe bestimmte Modelle der Intel Core Prozessoren der achten, neunten und zehnten Generation sowie Intel Pentium Gold, Intel Celeron 5000, Intel Xeon E, Intel Xeon W und die zweite Generation der Intel Xeon Scalable. Auch die neuen Intel-Prozessoren der im April vorgestellten Mikroarchitektur Cascade Lake, die ursprünglich nicht anfällig für die Angriffe RIDL und Fallout waren, sind betroffen. Neben Zombieload 2.0 haben Forscher auch die Möglichkeit entdeckt, frühere vorgeschlagene Schutzmethoden gegen MDS-Angriffe zu umgehen, die auf der Verwendung der VERW-Anweisung zur Reinigung des Inhalts mikroarchitektonischer Puffer beim Rückkehr aus dem Kernel in den Benutzermodus oder bei der Übergabe der Kontrolle an das Gastbetriebssystem basieren.
In dem Bericht von Intel wird behauptet, dass in Systemen mit heterogenen Lasten die Möglichkeit eines Angriffs erschwert ist, da das Auslaufen aus mikroarchitektonischen Strukturen alle Aktivitäten im System erfasst und der Angreifer nicht auf die Quelle der extrahierten Daten einwirken kann, d.h. er kann nur die durch das Auslaufen getätigten Daten aufsammeln und versuchen, nützliche Informationen unter diesen Daten zu erkennen, ohne die Möglichkeit, gezielt Daten abzufangen, die mit bestimmten Speicheradressen verknüpft sind. Dennoch haben Forscher veröffentlicht , die unter Linux und Windows läuft, sowie die Möglichkeit demonstriert, den Passwort-Hash des Root-Benutzers zu bestimmen.
einen Angriff aus dem Gastbetriebssystem durchzuführen, um Daten zu sammeln, die in den Operationen anderer Gastbetriebssysteme, der Hostumgebung, des Hypervisors und der Intel SGX-Enklaven erscheinen.
Patches zur Blockierung der Sicherheitsanfälligkeit in den Quellcode des Linux-Kernels und wurden in die Veröffentlichungen aufgenommen . Updates mit Kernel und Mikrocodes wurden ebenfalls bereits für die wichtigsten Distributionen veröffentlicht (, , , , , ). Das Problem wurde im April erkannt und die Behebung wurde mit Intel und den Entwicklern der Betriebssysteme koordiniert.
Die einfachste Methode zur Blockierung von Zombieload 2.0 besteht darin, die TSX-Unterstützung im CPU zu deaktivieren. Der für den Linux-Kernel vorgeschlagene Patch umfasst mehrere Schutzoptionen. Die erste Option bietet den Parameter „tsx=on/off/auto“, mit dem die Aktivierung der TSX-Erweiterung im CPU gesteuert werden kann (der Wert auto deaktiviert TSX nur für anfällige CPUs). Die zweite Schutzoption wird durch den Parameter „tsx_async_abort=off/full/full,nosmt“ aktiviert und basiert auf der Bereinigung mikroarchitektonischer Puffer während des Kontextwechsels (das Flag nosmt deaktiviert zusätzlich SMT/Hyper-Threads). Zum Testen der Anfälligkeit des Systems ist im sysfs der Parameter „/sys/devices/system/cpu/vulnerabilities/tsx_async_abort“ vorgesehen.
Darüber hinaus Mikrocode ein weiterer () in Intel-Prozessoren, die ebenfalls in der neuesten Linux-Kernel blockiert ist. Die Schwachstelle ermöglicht es einem nicht privilegierten Angreifer, einen Denial-of-Service-Angriff auszulösen, der das System in einen Zustand „Machine Check Error“ versetzt.
Der Angriff kann auch 🥇Eine neue Variante des Zombieload-Angriffs auf Intel-Prozessoren entdeckt | ProHoster
Quelle: opennet.ru
