क्रॉसटॉक - इंटेल सीपीयू में एक भेद्यता जो कोर के बीच डेटा रिसाव की ओर ले जाती है

व्रीजे यूनिवर्सिटिट एम्स्टर्डम के शोधकर्ताओं की एक टीम ने एक नए की पहचान की है भेद्यता (सीवीई-2020-0543) इंटेल प्रोसेसर की माइक्रोआर्किटेक्चरल संरचनाओं में, उल्लेखनीय है कि यह आपको किसी अन्य सीपीयू कोर पर निष्पादित कुछ निर्देशों के निष्पादन के परिणामों को पुनर्स्थापित करने की अनुमति देता है। यह सट्टा निर्देश निष्पादन तंत्र में पहली भेद्यता है जो व्यक्तिगत सीपीयू कोर के बीच डेटा रिसाव की अनुमति देता है (पहले लीक एक ही कोर के विभिन्न थ्रेड तक सीमित थे)। शोधकर्ताओं ने इस समस्या को क्रॉसटॉक नाम दिया, लेकिन इंटेल दस्तावेज़ भेद्यता को एसआरबीडीएस (विशेष रजिस्टर बफर डेटा सैंपलिंग) के रूप में जाना जाता है।

भेद्यता से संबंधित है पेश किया एक साल पहले एमडीएस (माइक्रोआर्किटेक्चरल डेटा सैंपलिंग) समस्याओं की श्रेणी में आया था और यह माइक्रोआर्किटेक्चरल संरचनाओं में डेटा के लिए साइड-चैनल विश्लेषण विधियों के अनुप्रयोग पर आधारित है। आपरेशन का सिद्धांत क्रॉसटॉक भेद्यता के करीब है आरआईडीएल, लेकिन रिसाव के स्रोत में भिन्नता है।
नई भेद्यता पहले से अप्रलेखित मध्यवर्ती बफर के रिसाव में हेरफेर करती है जो सभी सीपीयू कोर द्वारा साझा किया जाता है।

समस्या का सार यह है कि RDRAND, RDSEED और SGX EGETKEY सहित कुछ माइक्रोप्रोसेसर निर्देश, आंतरिक माइक्रोआर्किटेक्चरल SRR (स्पेशल रजिस्टर रीड्स) ऑपरेशन का उपयोग करके कार्यान्वित किए जाते हैं। प्रभावित प्रोसेसर पर, एसआरआर के लिए लौटाया गया डेटा सभी सीपीयू कोर के लिए सामान्य मध्यवर्ती बफर में जमा किया जाता है, जिसके बाद इसे विशिष्ट भौतिक सीपीयू कोर से जुड़े भरण बफर में स्थानांतरित किया जाता है, जिस पर रीड ऑपरेशन शुरू किया गया था। इसके बाद, भरण बफ़र से मान को अनुप्रयोगों के लिए दृश्यमान रजिस्टरों में कॉपी किया जाता है।

मध्यवर्ती साझा बफ़र का आकार कैश लाइन से मेल खाता है, जो आमतौर पर पढ़े जा रहे डेटा के आकार से बड़ा होता है, और अलग-अलग रीड बफ़र में अलग-अलग ऑफसेट को प्रभावित करते हैं। चूंकि साझा बफ़र को पूरी तरह से भरण बफ़र में कॉपी किया जाता है, न केवल वर्तमान ऑपरेशन के लिए आवश्यक भाग को स्थानांतरित किया जाता है, बल्कि अन्य ऑपरेशनों से बचा हुआ डेटा भी, जिसमें अन्य सीपीयू कोर पर किए गए ऑपरेशन भी शामिल हैं।

यदि हमला सफल होता है, तो सिस्टम में प्रमाणित एक स्थानीय उपयोगकर्ता किसी विदेशी प्रक्रिया में या इंटेल एसजीएक्स एन्क्लेव के अंदर RDRAND, RDSEED और EGETKEY निर्देशों को निष्पादित करने का परिणाम निर्धारित कर सकता है, भले ही सीपीयू कोर जिस पर कोड निष्पादित हो।
शोधकर्ता जिन्होंने समस्या की पहचान की प्रकाशित सिस्टम पर केवल एक डिजिटल हस्ताक्षर ऑपरेशन करने के बाद इंटेल एसजीएक्स एन्क्लेव में संसाधित ईसीडीएसए निजी कुंजी को पुनर्प्राप्त करने के लिए RDRAND और RDSEED निर्देशों के माध्यम से प्राप्त यादृच्छिक मूल्यों के बारे में जानकारी लीक करने की क्षमता का प्रदर्शन करने वाला एक प्रोटोटाइप शोषण।

संकट अतिसंवेदनशील डेस्कटॉप, मोबाइल और सर्वर इंटेल प्रोसेसर की एक विस्तृत श्रृंखला, जिसमें कोर i3, i5, i7, i9, m3, सेलेरॉन (J, G और N श्रृंखला), एटम (C, E और X श्रृंखला), Xeon (E3, E5) शामिल हैं। E7 परिवार, W और D), Xeon स्केलेबल, आदि। उल्लेखनीय है कि इंटेल को सितंबर 2018 में भेद्यता के बारे में सूचित किया गया था, और जुलाई 2019 में सीपीयू कोर के बीच डेटा रिसाव को प्रदर्शित करने वाला एक शोषण प्रोटोटाइप प्रदान किया गया था, लेकिन इसके कार्यान्वयन की जटिलता के कारण फिक्स के विकास में देरी हुई थी। आज का प्रस्तावित माइक्रोकोड अपडेट साझा बफ़र में डेटा को अधिलेखित करने के लिए RDRAND, RDSEED और EGETKEY निर्देशों के व्यवहार को बदलकर समस्या का समाधान करता है ताकि अवशिष्ट जानकारी को वहां जमा होने से रोका जा सके। इसके अलावा, बफर एक्सेस को तब तक रोक दिया जाता है जब तक सामग्री को पढ़ा और दोबारा नहीं लिखा जाता।

इस प्रकार की सुरक्षा का एक दुष्प्रभाव RDRAND, RDSEED, और EGETKEY को निष्पादित करते समय विलंबता में वृद्धि और विभिन्न तार्किक प्रोसेसर पर इन निर्देशों को एक साथ निष्पादित करने का प्रयास करते समय थ्रूपुट को कम करना है। RDRAND, RDSEED, और EGETKEY को निष्पादित करने से अन्य लॉजिकल प्रोसेसर से मेमोरी एक्सेस भी निलंबित हो जाता है। ये सुविधाएँ कुछ सर्वर अनुप्रयोगों के प्रदर्शन को नकारात्मक रूप से प्रभावित कर सकती हैं, इसलिए फ़र्मवेयर Intel SGX एन्क्लेव के बाहर निष्पादित RDRAND और RDSEED निर्देशों के लिए सुरक्षा को अक्षम करने के लिए एक तंत्र (RNGDS_MITG_DIS) प्रदान करता है।

स्रोत: opennet.ru