સંવેદનશીલ ડેટા કાઢવા અથવા એન્ક્લેવમાં કોડ ચલાવવા માટે Intel SGX પર હુમલો

પીપલ્સ લિબરેશન આર્મી ડિફેન્સ સાયન્સ એન્ડ ટેક્નોલોજી યુનિવર્સિટી, નેશનલ યુનિવર્સિટી ઓફ સિંગાપોર અને ઇટીએચ ઝુરિચના સંશોધકોએ આઇસોલેટેડ એન્ક્લેવ્સ ઇન્ટેલ એસજીએક્સ (સોફ્ટવેર ગાર્ડ એક્સટેન્શન્સ) પર હુમલો કરવાની નવી પદ્ધતિ વિકસાવી છે. હુમલાને SmashEx કહેવામાં આવે છે અને Intel SGX માટે રનટાઇમ ઘટકોના સંચાલન દરમિયાન અપવાદ પરિસ્થિતિઓને સંભાળતી વખતે પુનઃપ્રવેશની સમસ્યાઓને કારણે થાય છે. પ્રસ્તાવિત હુમલો પદ્ધતિ શક્ય બનાવે છે, જો તમે ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ પર નિયંત્રણ ધરાવો છો, તો એન્ક્લેવમાં સ્થિત ગોપનીય ડેટા નક્કી કરવા અથવા એન્ક્લેવની મેમરીમાં તમારા કોડની નકલ અને તેના અમલને ગોઠવવાનું શક્ય બનાવે છે.

Intel SGX SDK (CVE-2021-0186) અને Microsoft Open Enclave (CVE-2021-33767) પર આધારિત રનટાઇમ સાથે એન્ક્લેવ માટે એક્સપ્લોઇટ પ્રોટોટાઇપ તૈયાર કરવામાં આવ્યા છે. પ્રથમ કિસ્સામાં, HTTPS માટે વેબ સર્વર પર ઉપયોગમાં લેવાતી RSA કીને કાઢવાની ક્ષમતા દર્શાવવામાં આવી હતી, અને બીજા કિસ્સામાં, એન્ક્લેવની અંદર ચાલતી cURL ઉપયોગિતા દ્વારા મેળવેલ સામગ્રીને નિર્ધારિત કરવાનું શક્ય હતું. Intel SGX SDK 2.13 અને ઓપન એન્ક્લેવ 0.17.1 ના પ્રકાશનોમાં નબળાઈને પહેલાથી જ પ્રોગ્રામેટિક રીતે સંબોધવામાં આવી છે. Intel SGX SDK અને Microsoft Open Enclave ઉપરાંત, Google Asylo SDK, EdgelessRT, Apache Teaclave, Rust SGX SDK, SGX-LKL, CoSMIX અને Veracruz માં પણ નબળાઈ દેખાય છે.

ચાલો યાદ કરીએ કે SGX (સોફ્ટવેર ગાર્ડ એક્સ્ટેન્શન્સ) ટેક્નોલોજી છઠ્ઠી પેઢીના ઇન્ટેલ કોર પ્રોસેસર્સ (સ્કાયલેક) માં દેખાઈ હતી અને તે સૂચનાઓની શ્રેણી આપે છે જે વપરાશકર્તા-સ્તરની એપ્લિકેશનોને બંધ મેમરી વિસ્તારો - એન્ક્લેવ્સ ફાળવવાની મંજૂરી આપે છે, જેનું સમાવિષ્ટ વાંચી શકાતું નથી અને રિંગ0, SMM અને VMM મોડમાં એક્ઝિક્યુટ કરાયેલ કર્નલ અને કોડ દ્વારા પણ સંશોધિત. પરંપરાગત જમ્પ ફંક્શન્સ અને રજિસ્ટર અને સ્ટેક સાથે મેનિપ્યુલેશન્સનો ઉપયોગ કરીને એન્ક્લેવમાં કોડ પર નિયંત્રણ સ્થાનાંતરિત કરવું અશક્ય છે - એન્ક્લેવમાં નિયંત્રણ સ્થાનાંતરિત કરવા માટે ખાસ બનાવેલ નવી સૂચનાઓ EENTER, EEXIT અને ERESUME નો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે સત્તાની તપાસ કરે છે. આ કિસ્સામાં, એન્ક્લેવમાં મૂકવામાં આવેલ કોડ એન્ક્લેવની અંદરના કાર્યોને ઍક્સેસ કરવા માટે ક્લાસિકલ કૉલિંગ પદ્ધતિઓ અને બાહ્ય કાર્યોને કૉલ કરવા માટે વિશેષ સૂચનાઓનો ઉપયોગ કરી શકે છે. એન્ક્લેવ મેમરી એન્ક્રિપ્શનનો ઉપયોગ હાર્ડવેર હુમલાઓ સામે રક્ષણ કરવા માટે થાય છે જેમ કે DRAM મોડ્યુલને કનેક્ટ કરવું.

સમસ્યા એ છે કે SGX ટેક્નોલૉજી ઑપરેટિંગ સિસ્ટમને હાર્ડવેર અપવાદને ફેંકીને એન્ક્લેવને બંધ કરવાની મંજૂરી આપે છે, અને એન્ક્લેવ આવા અપવાદોને અણુ રીતે હેન્ડલ કરવા માટે આદિમને યોગ્ય રીતે અમલમાં મૂકતા નથી. ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ કર્નલ અને નિયમિત એપ્લિકેશનોથી વિપરીત, એન્ક્લેવની અંદરના કોડને અસુમેળ રીતે ફેંકવામાં આવેલા અપવાદોને હેન્ડલ કરતી વખતે અણુ ક્રિયાઓનું આયોજન કરવા માટે આદિકાળની ઍક્સેસ નથી. નિર્દિષ્ટ અણુ આદિમ વિના, એન્ક્લેવ કોઈપણ સમયે વિક્ષેપિત થઈ શકે છે અને અમલમાં પાછા આવી શકે છે, તે સમયે પણ જ્યારે એન્ક્લેવ નિર્ણાયક વિભાગો ચલાવી રહ્યું હોય અને તે અસુરક્ષિત સ્થિતિમાં હોય (ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે CPU રજિસ્ટર સાચવવામાં/પુનઃસ્થાપિત કરવામાં આવતાં નથી).

સામાન્ય કામગીરી માટે, SGX ટેક્નોલોજી એન્ક્લેવના અમલને રૂપરેખાંકિત હાર્ડવેર અપવાદો દ્વારા વિક્ષેપિત થવા દે છે. આ સુવિધા એન્ક્લેવ રનટાઇમ એન્વાયર્નમેન્ટ્સને ઇન્ટ્રા-એન્ક્લેવ અપવાદ હેન્ડલિંગ અથવા સિગ્નલ પ્રોસેસિંગને અમલમાં મૂકવાની મંજૂરી આપે છે, પરંતુ તે ફરીથી પ્રવેશની ભૂલોનું કારણ પણ બની શકે છે. SmashEx હુમલો SDK માં ખામીઓનું શોષણ કરવા પર આધારિત છે જેના કારણે અપવાદ હેન્ડલરને ફરીથી કૉલ કરવાની પરિસ્થિતિ યોગ્ય રીતે નિયંત્રિત કરવામાં આવી નથી. તે મહત્વનું છે કે નબળાઈનો ઉપયોગ કરવા માટે, હુમલાખોર એન્ક્લેવના અમલમાં વિક્ષેપ પાડવા માટે સક્ષમ હોવા જોઈએ, એટલે કે. સિસ્ટમ પર્યાવરણના સંચાલનને નિયંત્રિત કરવું આવશ્યક છે.

અપવાદ ફેંક્યા પછી, હુમલાખોરને એક નાનો સમય વિન્ડો મળે છે જે દરમિયાન એક્ઝેક્યુશન થ્રેડને ઇનપુટ પરિમાણોની હેરફેર દ્વારા અટકાવી શકાય છે. ખાસ કરીને, જો તમારી પાસે સિસ્ટમ (એન્ક્લેવની બહારનું વાતાવરણ) ની ઍક્સેસ હોય, તો તમે એન્ક્લેવ એન્ટ્રી સૂચના (EENTER) ને એક્ઝિક્યુટ કર્યા પછી તરત જ એક નવો અપવાદ બનાવી શકો છો, જે એક તબક્કે સિસ્ટમ પર નિયંત્રણ પરત કરશે જ્યારે સ્ટેક સેટઅપ એન્ક્લેવ હજી પૂર્ણ થયું નથી, જેમાં CPU રજિસ્ટરની સ્થિતિ પણ સાચવવામાં આવી છે.

સિસ્ટમ પછી એન્ક્લેવ પર પાછું નિયંત્રણ પરત કરી શકે છે, પરંતુ એન્ક્લેવના સ્ટેકને વિક્ષેપ સમયે ગોઠવવામાં આવ્યો ન હોવાથી, એન્ક્લેવ સિસ્ટમ મેમરીમાં રહેલ સ્ટેક સાથે એક્ઝિક્યુટ કરશે, જેનો ઉપયોગ રીટર્ન-ઓરિએન્ટેડ પ્રોગ્રામિંગ (ROP) નો ઉપયોગ કરવા માટે થઈ શકે છે. ) શોષણ તકનીકો. ઓરિએન્ટેડ પ્રોગ્રામિંગ). આરઓપી તકનીકનો ઉપયોગ કરતી વખતે, હુમલાખોર તેનો કોડ મેમરીમાં મૂકવાનો પ્રયાસ કરતો નથી, પરંતુ લોડ કરેલી લાઇબ્રેરીઓમાં પહેલેથી જ ઉપલબ્ધ મશીન સૂચનાઓના ટુકડાઓ પર કાર્ય કરે છે, જેનો અંત કંટ્રોલ રીટર્ન સૂચના સાથે થાય છે (નિયમ પ્રમાણે, આ લાઇબ્રેરી કાર્યોના અંત છે) . શોષણનું કાર્ય ઇચ્છિત કાર્યક્ષમતા મેળવવા માટે સમાન બ્લોક્સ ("ગેજેટ્સ") પર કૉલ્સની સાંકળ બનાવવા માટે નીચે આવે છે.

સોર્સ: opennet.ru