Forscher der Technischen Universität Graz (Österreich) Informationen über eine neue Methode zum Angriff 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 ausschließlich Intel-Prozessoren. Komponenten zur Behebung des Problems wurden in der gestrigen .
Das Problem gehört zur Kategorie MDS (Microarchitectural Data Sampling) und ist eine modernisierte Variante ZombieLoad-Angriffe. ZombieLoad 2.0, wie andere Angriffe der MDS-Kategorie, basiert auf der Anwendung von Methoden zur Analyse über Seitenkanäle auf Daten in mikroarchitektonischen Strukturen (z. B. in Line Fill Buffern und Store Buffern), in denen vorübergehend Daten gespeichert werden, die während der Ausführung von Load- und Store-Operationen verwendet werden.
Die neue Variante des ZombieLoad-Angriffs auf dem Leak, das während des Betriebs des Mechanismus für asynchrone Unterbrechungen von Operationen (TAA, TSX Asynchronous Abort) auftritt, der in der TSX-Erweiterung (Transactional Synchronization Extensions) implementiert ist und Mittel zur Arbeit mit transaktionalem Speicher bereitstellt, um die Leistung von Multithread-Anwendungen durch dynamisches Ausschließen unnötiger Synchronisationsoperationen zu erhöhen (es werden atomare Transaktionen unterstützt, die entweder akzeptiert oder abgebrochen werden können). Im Falle einer Unterbrechung werden die Operationen, die mit dem transaktionalen Speicherbereich durchgeführt wurden, zurückgerollt.
Die Unterbrechung einer Transaktion erfolgt asynchron, und in dieser Zeit können andere Threads auf den Cache zugreifen, der ebenfalls im verworfenen transaktionalen Speicherbereich verwendet wird. Vom Moment des Beginns bis zum tatsächlichen Abschluss der asynchronen Unterbrechung der Transaktion sind Situationen nicht ausgeschlossen, in denen der Prozessor während der spekulativen Ausführung einer Operation Daten aus internen mikroarchitektonischen Puffern lesen und sie in einer spekulativ ausgeführten Operation übermitteln kann. Anschließend wird der Konflikt festgestellt, und die spekulative Operation wird verworfen, aber die Daten bleiben im Cache und können mit Methoden der Cache-Wiederherstellung über Seitenkanäle extrahiert werden.
Der Angriff besteht darin, TSX-Transaktionen zu öffnen und Bedingungen für deren asynchrone Unterbrechung zu schaffen, währenddessen Bedingungen für das Auslesen des Inhalts interner Puffer, die spekulativ mit Daten von auf demselben CPU-Kern ausgeführten Speicheroperationen gefüllt sind, entstehen. Das Leak ist auf den aktuellen physischen CPU-Kern beschränkt (auf dem der Code des Angreifers ausgeführt wird), aber da die mikroarchitektonischen Puffer von verschiedenen Threads im Hyper-Threading-Modus gemeinsam genutzt werden, kann ein Leak von Speicheroperationen auftreten, die in anderen CPU-Threads ausgeführt werden.
Der Angriff betrifft einige Modelle der achten, neunten und zehnten Generation von Intel-Core-Prozessoren sowie Intel Pentium Gold, Intel Celeron 5000, Intel Xeon E, Intel Xeon W und die zweite Generation von Intel Xeon Scalable. Auch die neuen Intel-Prozessoren, die auf der im April vorgestellten Mikroarchitektur Cascade Lake basieren, sind betroffen, die ursprünglich nicht anfällig für die RIDL- und Fallout-Angriffe war. Neben ZombieLoad 2.0 haben die Forscher auch die Möglichkeit erkannt, zuvor vorgeschlagene Methoden zum Schutz vor MDS-Angriffen, die auf der Verwendung des VERW-Befehls zur Säuberung der Inhalte mikroarchitektonischer Puffer beim Zurückkehren aus dem Kernel in den Benutzermodus oder bei der Übergabe der Kontrolle an das Gastsystem basieren, zu umgehen.
Im Bericht von Intel wird behauptet, dass in Systemen mit heterogener Last die Durchführung des Angriffs erschwert wird, da das Leck aus mikroarchitektonischen Strukturen alle Aktivitäten im System umfasst und der Angreifer die Quelle der extrahierten Daten nicht beeinflussen kann, d. h. er kann lediglich Informationen ansammeln, die als Resultat des Lecks auftauchen, und versuchen, unter diesen Daten nützliche Informationen zu identifizieren, ohne die Möglichkeit, gezielt Daten zu intercepten, die mit bestimmten Speicheradressen verbunden sind. Dennoch haben Forscher veröffentlicht , das unter Linux und Windows funktioniert, und die Möglichkeit demonstriert, den Hash des Passworts des Root-Benutzers zu ermitteln.
einen Angriff aus dem Gastsystem durchzuführen, um Daten zu sammeln, die in den Operationen anderer Gastsysteme, des Host-Umfelds, des Hypervisors und von Intel SGX-Enklaven vorkommen.
Korrekturen zur Behebung der Schwachstelle wurden in den Linux-Kernelcode integriert und in die Versionen aufgenommen . Updates mit Kernel- und Mikrocode wurden ebenfalls bereits für die Hauptdistributionen veröffentlicht (, , , , , ). Das Problem wurde im April entdeckt und die Behebung wurde von Intel mit den Entwicklern der Betriebssysteme koordiniert.
Die einfachste Methode zur Blockierung von Zombieload 2.0 besteht darin, die Unterstützung von TSX im CPU abzuschalten. Der für den Linux-Kernel vorgeschlagene Fix umfasst mehrere Schutzoptionen. Die erste Option bietet den Parameter „tsx=on/off/auto“, der es ermöglicht, die Aktivierung der TSX-Erweiterung im CPU zu steuern (der Wert auto schaltet TSX nur für anfällige CPUs aus). Die zweite Schutzoption wird durch den Parameter „tsx_async_abort=off/full/full,nosmt“ aktiviert und basiert auf der Bereinigung von mikroarchitektonischen Puffern während des Kontextwechsels (das Flag nosmt schaltet zusätzlich SMT/Hyper-Threads ab). Um die Anfälligkeit des Systems zu überprüfen, ist im sysfs der Parameter „/sys/devices/system/cpu/vulnerabilities/tsx_async_abort“ vorgesehen.
Darüber hinaus, in Mikrocode noch eine () in Intel-Prozessoren, die ebenfalls im aktuellen Linux-Kernel blockiert ist. Die Schwachstelle ermöglicht es einem nicht privilegierten Angreifer, eine Dienstverweigerung auszulösen, die das System in einen Zustand „Machine Check Error“ versetzt.
Ein Angriff kann unter anderem Forscher der Technischen Universität Graz (Österreich) haben Informationen zu einer neuen Angriffsmethode über Seitenkanäle, ZombieLoad 2.0 (CVE-2019-11135), offengelegt, die es ermöglicht, vertrauliche Informationen aus anderen Prozessen, dem Betriebssystem, virtuellen Maschinen und geschützten Enklaven (TEE, Trusted Execution Environment) zu extrahieren. Das Problem betrifft ausschließlich Intel-Prozessoren. Komponenten zur Blockierung des Problems wurden im gestrigen Mikrocode-Update vorgeschlagen. Das Problem gehört zur MDS-Klasse.
Quelle: opennet.ru
