ईबीपीएफ सबसिस्टम में कमजोरियां जो स्पेक्टर हमलों के खिलाफ सुरक्षा को दरकिनार करने की अनुमति देती हैं

लिनक्स कर्नेल (सीवीई-2021-33624) में एक भेद्यता की पहचान की गई है जो ईबीपीएफ सबसिस्टम को स्पेक्टर वर्ग की कमजोरियों के खिलाफ सुरक्षा को बायपास करने के लिए उपयोग करने की अनुमति देता है, जो स्थितियों के निर्माण के परिणामस्वरूप मेमोरी की सामग्री को निर्धारित करना संभव बनाता है। कुछ परिचालनों का सट्टा निष्पादन। स्पेक्टर हमले के लिए विशेषाधिकार प्राप्त कोड में आदेशों के एक निश्चित अनुक्रम की उपस्थिति की आवश्यकता होती है जो निर्देशों के सट्टा निष्पादन की ओर ले जाती है। निष्पादन के लिए प्रेषित बीपीएफ कार्यक्रमों में हेरफेर करके, ईबीपीएफ में समान निर्देश उत्पन्न करना और कर्नेल मेमोरी की सामग्री और साइड चैनलों के माध्यम से भौतिक मेमोरी के मनमाने क्षेत्रों को लीक करना संभव है।

भेद्यता सत्यापनकर्ता की खामियों के कारण होती है, जिसका उपयोग बीपीएफ कार्यक्रमों में त्रुटियों और अस्वीकार्य गतिविधि का पता लगाने के लिए किया जाता है। सत्यापनकर्ता संभावित कोड निष्पादन पथों की गणना करता है, लेकिन ब्रांचिंग विकल्पों को छोड़ देता है जो निर्देश सेट आर्किटेक्चर के शब्दार्थ के दृष्टिकोण से अस्वीकार्य हैं। बीपीएफ प्रोग्राम निष्पादित करते समय, ऐसे ब्रांचिंग विकल्प जिन्हें सत्यापनकर्ता द्वारा ध्यान में नहीं रखा जाता है, प्रोसेसर द्वारा गलत भविष्यवाणी की जा सकती है और सट्टा मोड में निष्पादित की जा सकती है। उदाहरण के लिए, "लोड" ऑपरेशन का विश्लेषण करते समय, सत्यापनकर्ता अपेक्षा करता है कि निर्देश एक पते के साथ एक रजिस्टर का उपयोग करता है जिसका मूल्य हमेशा निर्दिष्ट सीमाओं के भीतर होता है, लेकिन एक हमलावर ऐसी स्थितियां बना सकता है जिसके तहत प्रोसेसर सट्टा के साथ एक ऑपरेशन करने की कोशिश करेगा एक पता जो सत्यापन शर्तों को पूरा नहीं करता है।

समस्या कर्नेल 4.15 के रिलीज़ होने के बाद से दिखाई दे रही है और इसे पैच (1, 2, 3, 4) के रूप में ठीक कर दिया गया है। वितरण (डेबियन, आरएचईएल, उबंटू, फेडोरा, एसयूएसई, आर्क) में भेद्यता अपरिवर्तित रहती है।

इसके अतिरिक्त, आप स्पेक्टर कमजोरियों से बचाने के लिए उपकरणों के प्रदर्शन प्रभाव के बारे में नोट नोट कर सकते हैं। नोट आरआर (रिकॉर्ड और रीप्ले) डिबगर के अनुकूलन के परिणामों का सारांश देता है, जिसे एक बार फ़ायरफ़ॉक्स में कठिन-से-दोहराने वाली त्रुटियों को डीबग करने के लिए मोज़िला में बनाया गया था। निर्देशिकाओं के अस्तित्व की जांच करने के लिए उपयोग की जाने वाली सिस्टम कॉल को कैशिंग करने से परीक्षण प्रोजेक्ट के लिए "आरआर स्रोत" ऑपरेशन 3 मिनट 19 सेकंड से घटकर 36 सेकंड हो गया।

अनुकूलन लेखक ने यह जांचने का निर्णय लिया कि स्पेक्टर सुरक्षा को अक्षम करने के बाद प्रदर्शन कैसे बदल जाएगा। सिस्टम को "मिटिगेशन = ऑफ" पैरामीटर के साथ बूट करने के बाद, अनुकूलन के बिना "आरआर स्रोतों" का निष्पादन समय 2 मिनट 5 सेकंड (1.6 गुना तेज) था, और अनुकूलन के साथ यह 33 सेकंड (9% तेज) था। दिलचस्प बात यह है कि स्पेक्टर सुरक्षा को अक्षम करने से न केवल कर्नेल स्तर पर कोड निष्पादन समय 1.4 गुना (2एम9एस से 1एम32एस तक) कम हो गया, बल्कि उपयोगकर्ता स्थान में निष्पादन समय भी आधा हो गया (1एम9एस से 0एम33एस तक), संभवतः सीपीयू कैश ऑपरेशन और टीएलबी की कम दक्षता के कारण। स्पेक्टर सुरक्षा सक्षम होने पर रीसेट हो जाता है।

स्रोत: opennet.ru