{"id":36892,"date":"2019-10-31T22:14:35","date_gmt":"2019-10-31T19:14:35","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/swapgs-novaya-uyazvimost-v-mehanizme-spekulyativnogo-vypolneniya-cpu\/"},"modified":"2019-10-31T22:14:35","modified_gmt":"2019-10-31T19:14:35","slug":"swapgs-novaya-uyazvimost-v-mehanizme-spekulyativnogo-vypolneniya-cpu","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/news\/swapgs-novaya-uyazvimost-v-mehanizme-spekulyativnogo-vypolneniya-cpu","title":{"rendered":"SWAPGS \u2014 eine neue Schwachstelle im Mechanismus der spekulativen CPU-Ausf\u00fchrung.","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Forscher von Bitdefender entdeckten<\/a><\/noindex> eine neue Schwachstelle (CVE-2019-1125<\/a><\/noindex>) im Mechanismus der spekulativen Ausf\u00fchrung von Anweisungen moderner CPUs, die den Namen SWAPGS tr\u00e4gt, entsprechend dem Namen der Prozessoranweisung, die das Problem verursacht. Die Schwachstelle das \u00d6ffnen eines Links in einem neuen Tab oder in einem neuen Container.<\/a><\/noindex> erm\u00f6glicht einem nicht privilegierten Angreifer, den Inhalt von Speicherbereichen des Kernels oder gestarteten virtuellen Maschinen zu bestimmen. Das Problem ist die<\/a><\/noindex> trifft Intel-Prozessoren (x86_64) sowie teilweise betroffen<\/noindex> AMD-Prozessoren, bei denen der prim\u00e4re Angriffsvektor nicht auftritt. Fr\u00fchere Gegenma\u00dfnahmen gegen die Schwachstellen Spectre und Meltdown bieten keinen Schutz vor dem SWAPGS-Angriff bei Verwendung von Intel-Prozessoren, doch f\u00fcr Linux, ChromeOS, Android und Windows wurden bereits Patches vorgeschlagen.<\/p>\n

Die Schwachstelle geh\u00f6rt zur Klasse Spectre v1 und basiert auf der Idee, Daten aus dem Prozessor-Cache wiederherzustellen, die nach der spekulativen Ausf\u00fchrung von Anweisungen verbleiben. Die Sprungvorhersagebl\u00f6cke moderner CPUs zur Leistungssteigerung verwenden spekulative Ausf\u00fchrung bestimmter Anweisungen, die mit hoher Wahrscheinlichkeit ausgef\u00fchrt werden, aber ohne auf die Berechnung aller Faktoren zu warten, die ihre Ausf\u00fchrung bestimmen (zum Beispiel, wenn die Bedingungen f\u00fcr den Sprung oder die Zugriffsparameter noch nicht berechnet wurden). Wenn die Vorhersage nicht best\u00e4tigt wird, verwirft der Prozessor das Ergebnis der spekulativen Ausf\u00fchrung, jedoch bleiben die w\u00e4hrenddessen verarbeiteten Daten im Prozessor-Cache und k\u00f6nnen mit Methoden zur Bestimmung des Cache-Inhalts \u00fcber Seitenkan\u00e4le wiederhergestellt werden, die die Zugriffszeit auf gecachte und nicht gecachte Daten analysieren. <\/p>\n

Das Besondere an dem neuen Angriff ist die Ausnutzung des Lecks, das w\u00e4hrend der spekulativen Ausf\u00fchrung der SWAPGS-Anweisung entsteht, die in Betriebssystemen verwendet wird, um den Wert des Registers GS beim \u00dcbergang von der Benutzer- zur Kernel-Ebene zu ersetzen (der im Benutzerraum verwendete GS-Wert wird durch den Wert ersetzt, der bei Operationen im Kernel verwendet wird). Im Linux-Kernel wird GS als Zeiger auf per_cpu verwendet, der f\u00fcr den Zugriff auf die Kerneldaten verwendet wird, w\u00e4hrend im Benutzerraum Zeiger auf TLS (Thread Local Storage) vorhanden sind. <\/p>\n

Um einen doppelten Aufruf der SWAPGS-Anweisung bei wiederholtem Zugriff auf den Kernel aus dem Kernel-Raum oder wenn Code ausgef\u00fchrt wird, der keinen Registerwechsel f\u00fcr GS erfordert, zu vermeiden, wird vor der Anweisung eine \u00dcberpr\u00fcfung und ein bedingter Sprung durchgef\u00fchrt. Der Mechanismus der spekulativen Ausf\u00fchrung springt vorzeitig zur Ausf\u00fchrung des Codes mit der SWAPGS-Anweisung, ohne auf das Ergebnis der \u00dcberpr\u00fcfung zu warten, und wenn der gew\u00e4hlte Pfad nicht best\u00e4tigt wird, wird das Ergebnis verworfen. So kann es zu einer Situation kommen, in der spekulativ ein Pfad gew\u00e4hlt wird, der die Ausf\u00fchrung von SWAPGS nicht vorsieht, aber im Prozess der spekulativen Ausf\u00fchrung der Wert des GS-Registers durch die SWAPGS-Anweisung ge\u00e4ndert wird und in abh\u00e4ngigen Speicheroperationen verwendet wird, die im CPU-Cache landen. <\/p>\n

Forschern wurden zwei Angriffsszenarien vorgeschlagen, f\u00fcr die Prototypen von Exploits vorbereitet wurden. Das erste Szenario basiert auf der Situation, in der die SWAPGS-Anweisung nicht spekulativ ausgef\u00fchrt wird, obwohl sie w\u00e4hrend der tats\u00e4chlichen Ausf\u00fchrung verwendet wird, und das zweite \u2013 umgekehrt, wenn die SWAPGS-Anweisung spekulativ ausgef\u00fchrt wird, obwohl sie tats\u00e4chlich nicht ausgef\u00fchrt werden sollte. F\u00fcr jedes Szenario gibt es zwei Varianten der Ausnutzung: Der Angreifer kann einen Wert an einer bestimmten Adresse im Kernel bestimmen und der Angreifer kann einen bestimmten Wert an zuf\u00e4lligen Adressen im Kernel suchen. Die Durchf\u00fchrung eines Angriffs dauert viel Zeit und kann mehrere Stunden in Anspruch nehmen, um einen Leak zu organisieren. <\/p>\n

\r\n \"Video\r\n
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Im Linux-Kernel besteht das Problem behoben<\/a><\/noindex> durch \u00c4nderung der Logik des Aufrufs der SWAPGS-Anweisung (Sperren der spekulativen Ausf\u00fchrung), \u00e4hnlich der Behebung anderer Sicherheitsanf\u00e4lligkeiten der Spectre v1-Klasse. Es wird angenommen, dass der hinzugef\u00fcgte Schutz minimale Auswirkungen auf die Leistung typischer Arbeitslasten haben wird. Die Verz\u00f6gerung tritt beim Wechsel zwischen Benutzer- und Kernel-Raum auf, was zu einer Verringerung der Leistung f\u00fchren kann, beispielsweise bei intensiven Systemaufrufen aus einer Anwendung oder h\u00e4ufigen NMI- und Interrupt-Generierungen. <\/p>\n

Die Behebung erfordert die Installation eines Kernel-Updates sowohl im Hauptsystem als auch in den Gastumgebungen, gefolgt von einem Neustart des Systems. Um den Schutz in Linux zu deaktivieren, kann die Option \u201enospectre_v1\u201c verwendet werden, die auch die Ma\u00dfnahmen zur Blockierung der SWAPGS-Sicherheitsanf\u00e4lligkeit deaktiviert. Der Fix ist verf\u00fcgbar als Patches<\/a><\/noindex> f\u00fcr den Linux-Kernel, der bereits in den Versionen 4.19.65<\/a><\/noindex>, 5.2.7<\/a><\/noindex>, 4.14.137, 4.9.188 und 4.4.188 enthalten ist. Updates f\u00fcr Linux-Distributionen sind derzeit nicht ver\u00f6ffentlicht worden (Debian<\/a><\/noindex>, RHEL<\/a><\/noindex>, Fedora<\/a><\/noindex>, Arch Linux<\/a><\/noindex>, SUSE\\\/openSUSE<\/a><\/noindex>, Ubuntu<\/a><\/noindex>). In Windows wurde das Problem ohne unn\u00f6tige \u00f6ffentliche Bekanntgabe im Juli-Update<\/a><\/noindex>behoben. Google vorbereitet<\/a><\/noindex> hat die Behebung f\u00fcr den Kernel 4.19, der in ChromeOS geliefert wird, bereitgestellt. Android<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

Laut Angaben von Forschern von Bitdefender wurde Intel bereits im August letzten Jahres \u00fcber das Problem informiert. Das Problem sollte softwareseitig behoben werden, weshalb Entwickler von Microsoft, Google und dem Linux-Kernel an der koordinierten Entwicklung der Behebung beteiligt wurden. Alte Intel-Prozessoren, bis einschlie\u00dflich Ivy Bridge, sind aufgrund der fehlenden Unterst\u00fctzung der WRGSBASE-Anweisung, die im Exploit verwendet wird, erheblich schwerer angreifbar. ARM-, POWER-, SPARC-, MIPS- und RISC-V-Systeme sind von dem Problem nicht betroffen, da sie die SWAPGS-Anweisung nicht unterst\u00fctzen.<\/p>\n

Das Problem bedroht in erster Linie die Besitzer von Intel-Prozessoren \u2013
\n auf AMD-Systemen konnte nur das zweite Angriffsszenario reproduziert werden, das sich auf die spekulative Verarbeitung des Grundwerts des GS-Registers beschr\u00e4nkt, was verwendet werden kann, um bestimmte Werte in zuf\u00e4lligen Speicherbereichen zu finden. Um diese Angriffsvariante zu blockieren, ausreichend<\/noindex> gibt es bestehende Methoden zum Schutz vor den Schwachstellen Spectre v1. <\/p>\n

<\/a><\/noindex><\/p>\n

Quelle: opennet.ru<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"

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