Das Unternehmen AMD hat Prozessoren der Mikroarchitektur Zen 5 in die Liste der Produkte aufgenommen, die anf\u00e4llig f\u00fcr die Sicherheitsanf\u00e4lligkeit EntrySign sind, die es erm\u00f6glicht, den Mechanismus zur \u00dcberpr\u00fcfung von digitalen Signaturen bei der Aktualisierung von Mikrocodes zu umgehen. Urspr\u00fcnglich wurde angenommen, dass die Sicherheitsanf\u00e4lligkeit nur CPU-Modelle von AMD der 1. bis 4. Generation der Mikroarchitektur Zen betrifft. Somit betrifft die Sicherheitsanf\u00e4lligkeit auch Prozessoren wie Ryzen 9000 (Granite Ridge), EPYC 9005 (Turin), Ryzen AI 300 (Strix Halo, Strix Point, Krackan Point) und Ryzen 9000HX (Fire Range). <\/p>\n
Neben der Aktualisierung des Mikrocodes ist auch ein Firmware-Update von AMD SEV erforderlich, das mit den BIOS-Updates geliefert wird, um die Sicherheitsanf\u00e4lligkeit auf Systemen zu beheben, die SEV-SNP-Authentifizierung verwenden. Es wird behauptet, dass AMD an Hardware-Hersteller eine ge\u00e4nderte Firmware (ComboAM5PI 1.2.0.3c AGESA) weitergegeben hat, die zur Behebung des Problems notwendig ist, jedoch k\u00f6nnten die f\u00fcr Verbraucher verf\u00fcgbaren finalen BIOS-Updates erst Wochen oder Monate sp\u00e4ter von den Herstellern ver\u00f6ffentlicht werden. <\/p>\n
AMD-Mitarbeiter haben auch einen Patch zur Einf\u00fchrung in den Linux-Kernel vorgeschlagen, der die Installation nicht offizieller Mikrocoderevisionen blockiert (es wird angemerkt, dass korrekte Mikrocoderevisionen zusammen mit dem BIOS des Hardwareherstellers installiert werden m\u00fcssen, jedoch sind bereits Versuche von Enthusiasten dokumentiert, nicht offizielle Korrekturen zu erstellen, die auf Fragmenten von Mikrocodes basieren, die aus dem BIOS herausgeschnitten wurden). Benutzern wird empfohlen, auf die offiziellen BIOS-Updates zu warten. <\/p>\n
Die durch die Sicherheitsanf\u00e4lligkeit EntrySign bereitgestellte M\u00f6glichkeit zur \u00c4nderung des Mikrocodes erm\u00f6glicht die Kompromittierung des Mechanismus AMD SEV (Secure Encrypted Virtualization), der in Virtualisierungssystemen zum Schutz eingesetzt wird virtuelle Maschinen<\/a> vor Eingriffen durch den Hypervisor oder den Administrator des Host-Systems. Im Rahmen eines Angriffs kann man sich in die Arbeit von Gast-Systemen einloggen, die durch die Erweiterungen AMD SEV (Secure Encrypted Virtualization) und SEV-SNP (Secure Nested Paging) gesch\u00fctzt sind, die Garantien f\u00fcr die Integrit\u00e4t des Speichers virtueller Maschinen bieten, die Prozessorregister isolieren und einen sicheren Umgang mit verschachtelten Speichertabellen gew\u00e4hrleisten. <\/p>\n Die Schwachstelle entsteht durch die Verwendung des CMAC-Algorithmus zur \u00dcberpr\u00fcfung des Mikrocode anstelle einer sicheren Hash-Funktion. AMD verwendet einen privaten RSA-Schl\u00fcssel, um den in den Prozessor geladenen Mikrocode digital zu signieren, w\u00e4hrend der Patch zusammen mit dem Mikrocode den \u00f6ffentlichen Schl\u00fcssel verteilt. Um zu \u00fcberpr\u00fcfen, dass der \u00f6ffentliche Schl\u00fcssel zu dem Original-Paar von RSA-Schl\u00fcsseln passt, vergleicht der Prozessor den Hash des \u00f6ffentlichen AMD-Schl\u00fcssels, der w\u00e4hrend der Herstellung im CPU eingebaut wurde, mit dem Hash des \u00f6ffentlichen Schl\u00fcssels, der im Patch angegeben ist. <\/p>\n Die \u00dcberpr\u00fcfung der Authentizit\u00e4t des Mikrocodes im Patch erfolgt durch den Vergleich des mit dem Patch gelieferten, digital signierten Hashs (RSASSA-PKCS1-v1_5) mit dem Hash, der auf Grundlage des tats\u00e4chlich im Patch gelieferten Mikrocodes berechnet wurde. Wenn der Referenzhash und der berechnete Hash \u00fcbereinstimmen, wird der Patch in den internen Speicher der CPU geladen. Das Problem ist, dass anstelle der empfohlenen kryptographisch sicheren Hash-Funktionen der Algorithmus CMAC verwendet wurde, der nicht f\u00fcr solche Operationen ausgelegt ist und nicht vor Kollisionsangriffen gesch\u00fctzt ist. <\/p>\n CMAC ist keine Hash-Funktion, sondern implementiert einen Message Authentication Code (MAC), der vom Verschl\u00fcsselungsschl\u00fcssel abh\u00e4ngt. Die Funktion von AES-CMAC besteht darin, den kryptografischen Algorithmus AES zu verwenden und das Ergebnis seiner Anwendung mit dem n\u00e4chsten Datenblock durch eine XOR-Operation zu kombinieren. Dieses Schema gew\u00e4hrleistet, dass eine \u00c4nderung der Eingabedaten zu unvorhersehbaren \u00c4nderungen der Ausgabedaten f\u00fchrt. Dabei ist es unangemessen, CMAC als Hash-Funktion zu verwenden, da jeder, der den urspr\u00fcnglichen Verschl\u00fcsselungsschl\u00fcssel kennt, die Zwischenzust\u00e4nde der Verschl\u00fcsselung erfahren und Werte berechnen kann, die eine \u00c4nderung der Eingabedaten kompensieren, sodass das Ergebnis der Anwendung von CMAC unver\u00e4ndert bleibt. <\/p>\n AMD verwendet f\u00fcr AES-CMAC einen einheitlichen Verschl\u00fcsselungsschl\u00fcssel, der in allen CPUs seit Zen 1 bereitgestellt wird. Somit reicht es aus, diesen Schl\u00fcssel aus einer beliebigen AMD-CPU zu extrahieren, und er ist auf allen anderen CPUs anwendbar. Forscher haben herausgefunden, dass f\u00fcr die AES-CMAC-Verschl\u00fcsselung bei AMD ein bekannter Schl\u00fcssel aus einem Beispiel verwendet wurde, das in den Empfehlungen zur Verwendung von Blockverschl\u00fcsselungen NIST SP 800-38B erw\u00e4hnt wird. Da AES-CMAC zum Hashing des in den Patch eingebetteten RSA-Schl\u00fcssels und des Mikrocodes verwendet wird, erm\u00f6glicht die Bestimmung des AES-CMAC-Verschl\u00fcsselungsschl\u00fcssels die Substitution eines anderen \u00f6ffentlichen RSA-Schl\u00fcssels im Patch sowie eine \u00c4nderung des Mikrocodes. <\/p>\n Um einen gef\u00e4lschten Patch zu erstellen, reicht es aus, einen neuen \u00f6ffentlichen Schl\u00fcssel zu generieren, der denselben Hash erzeugt wie der originale \u00f6ffentliche Schl\u00fcssel von AMD, sowie Kollisionen f\u00fcr die digitale Signatur zu finden. Kollisionen werden durch das Anf\u00fcgen eines Zusatzblocks zum Mikrocodes erzeugt, der wie eine Ansammlung zuf\u00e4lliger Daten aussieht. Auf \u00e4hnliche Weise kann ein ge\u00e4nderter Patch mit Mikrocodes vorbereitet werden, der der digitalen Signatur entspricht, mit der der originale Patch von AMD beglaubigt wurde. Das Werkzeug Zentool, das Hilfsprogramme zur Analyse von Mikrocodes und zur Erstellung von Patches zur \u00c4nderung von Mikrocodes enth\u00e4lt, ist unter der Apache 2.0-Lizenz verf\u00fcgbar. Um Mikrocodes zu ersetzen, sind Rechte zum Ausf\u00fchren von Code auf Ring 0-Schutzebene erforderlich (VT-x- und AMD-V-Technologien erm\u00f6glichen es dem Gastbetriebssystem, mit Ring 0-Rechten auszuf\u00fchren). \u041a\u043e\u043c\u043f\u0430\u043d\u0438\u044f AMD \u0432\u043a\u043b\u044e\u0447\u0438\u043b\u0430 \u043f\u0440\u043e\u0446\u0435\u0441\u0441\u043e\u0440\u044b \u043d\u0430 \u0431\u0430\u0437\u0435 \u043c\u0438\u043a\u0440\u043e\u0430\u0440\u0445\u0438\u0442\u0435\u043a\u0442\u0443\u0440\u044b Zen 5 \u0432 \u0441\u043f\u0438\u0441\u043e\u043a \u043f\u0440\u043e\u0434\u0443\u043a\u0442\u043e\u0432, \u043f\u043e\u0434\u0432\u0435\u0440\u0436\u0435\u043d\u043d\u044b\u0445 \u0443\u044f\u0437\u0432\u0438\u043c\u043e\u0441\u0442\u0438 EntrySign, \u043f\u043e\u0437\u0432\u043e\u043b\u044f\u044e\u0449\u0435\u0439 \u043e\u0431\u043e\u0439\u0442\u0438 \u043c\u0435\u0445\u0430\u043d\u0438\u0437\u043c \u043f\u0440\u043e\u0432\u0435\u0440\u043a\u0438 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