GhostWrite haavatavus, mis annab täieliku juurdepääsu RISC-V XuanTie CPU füüsilisele mälule

Helmholtz Cyber Security Center (CISPA) teadlased avaldasid uuringu tulemusi RISC-V arhitektuuril põhinevate protsessorite turvalisuse osas ning paljastasid teavet haavatavuse kohta, mille koodnimeks on GhostWrite. See haavatavus mõjutab RISC-V protsessoreid XuanTie C910, mida toodab Hiina ettevõte T-Head (Alibaba tütarfirma) ja arendatakse avatud projektidena. Haavatavus võimaldab ründajal, kes omab õigusteta piiratud juurdepääsu süsteemile, lugeda ja kirjutada ükskõik millistesse füüsilise mälu piirkondadesse ning pääseda ligi perifeersete seadmete, nagu võrkaartide, haldamisele, kasutades MMIO (Memory-Mapped Input/Output).

Haavatavus on põhjustatud protsessori arhitektuuri puudujääkidest, mis on seotud tootja lisatud protsessorijuhiste isolatsiooniga, mis laiendab RISC-V käsu kogumit ja võimaldab otse juurdepääsu DRAM-ile, mööda virtuaalse mälu mehhanisme. Teatud laiendatud juhiste otsene töö füüsilise mäluga saab ületada mälu isolatsiooni protsesside vahel.

Rünnaku teostamise tehnika on 100% reproduktsioonivõimeline ja nõuab koodi täitmist vaid mõne mikrosekundi jooksul. Kuna teatud isolatsioonimeetodid, nagu konteinerid ja sandbox-keskkonnad, ei takista haavatavuse ärakasutamist, on ainus viis haavatavuse blokeerimiseks täielik vektori laienduste toe keelamine, mis toob endaga kaasa 33% jõudluse languse rvv-bench testides (raporti annotatsioonis on märgitud 77%, aga kokkuvõtlikul leheküljel 33%, sealjuures mainitakse detailides memcpy jõudluse langust 33% ja memset jõudluse langust 8%), samuti ligikaudu kaks korda vähendab kasutatav protsessorijuhiste kogum aplikatsioonide jaoks.

XuanTie C910 protsessorid on ühed kõige kõrgema jõudlusega RISC-V kiibid, mis on turul saadaval ja juba aktiivselt kasutuses serverites pilvesüsteemide ja sülearvutite jaoks. Näiteks ilmneb probleem Scaleway Elastic Metal RV1 serverites, Lichee Cluster 4A klastrites, Lichee Book 4A sülearvutites, Lichee Console 4A mängukonsoolides, Lichee Pocket 4A kaasaskantavates arvutites, Sipeed Lichee Pi 4A, Milk-V Meles ja BeagleV-Ahead.

Uurijad on valmistanud välja eksperdi, mis võimaldab mittepriviligeeritud kasutajal saada root-õigused Linuxis. Ekspert muudab mälu lehtede tabeli sisu, mida kasutatakse virtuaalsete aadresside tõlkimiseks füüsilistele, et saada virtuaalseid aadresse, mis on seotud kõigi füüsiliste aadressidega. Samuti on koostatud näide eksperdist, mis loeb tuuma ja teiste protsesside mälu sisu, võimaldades välja võtta mälus hoitud krüpteerimisvõtmed ja paroolid.

Lisaks on uurijad tuvastanud veel kaks vähem ohtlikku arhitektuurilist haavatavust — üks mõjutab T-Head XuanTie C906 protsessoreid ja teine T-Head XuanTie C908. Mõlemad haavatavused piirduvad teenuse kättesaamatuse rünnakuga, kuna CPU töö peatub. Need haavatavused võivad kujutada ohtu pilveplatvormidele, mis on rajatud T-Head XuanTie kiipidele, sest kõrvalise koodi käitamise võimaluse korral pilves on võimalik peatada ka teiste kasutajate töö, kes teenindatakse samal plataformil. serveris.

Probleeme tuvastati RISCVuzz raamistiku abil, mis on loodud CPU fuzzing-testimiseks. Raamistik tuvastab erinevused sama laiendatud juhiste rakendustes erinevates CPU-des, lähtudes oletusest, et RISC-V käsu komplekti ühtse registri puudumise tõttu võivad sama koodiga juhised erinevate tootjate kiipides põhjustada erinevaid toiminguid. Kontrollimine koosnes RISC-V erinevate CPU-de käitlusväärtuste võrdlemisest ja võimalike haavatavuste analüüsist olukordades, kus oli märgata käitluslike lahknevusi.

Allikas: opennet.ru