TPM-Fail ranjivost koja omogućava vraćanje ključeva pohranjenih u TPM modulima

Grupa istraživača s Tehnološkog sveučilišta Worcester, Sveučilišta Lübeck i Sveučilišta Kalifornija u San Diegu razvila metoda napada putem sporednih kanala koja omogućava obnavljanje vrijednosti tajnih ključeva pohranjenih u TPM (Trusted Platform Module). Napad je dobio kodno ime TPM-Fail i obuhvaća fTPM (softverska implementacija temeljena na firmveru koja radi na zasebnom mikrokontroleru unutar CPU-a) od kompanije Intel (CVE-2019-11090) i hardverske TPM na čipovima STMicroelectronics ST33 (CVE-2019-16863).

Istraživači objavili prototip alata za izvođenje napada i demonstrirali mogućnost obnavljanja 256-bitnog tajnog ključa koji se koristi za generiranje digitalnih potpisa korištenjem algoritama temeljenih na eliptičnim krivuljama ECDSA i EC-Schnorr. Ovisno o pravima pristupa, ukupno vrijeme napada na sustave Intel fTPM iznosi od 4 do 20 minuta i zahtijeva analizu od 1.000 do 15.000 operacija. Za napad na sustave s čipom ST33 potrebno je oko 80 minuta i analiza oko 40.000 operacija generiranja digitalnog potpisa.

Istraživači su također demonstrirali mogućnost izvođenja daljinskog napada u visok brzim mrežama, omogućujući u lokalnoj mreži s propusnošću od 1GB pod laboratorijskim uvjetima da za pet sati obnove tajni ključ, nakon mjerenja vremena odaziva za 45.000 sesija autentifikacije s VPN poslužiteljem temeljenim na softveru strongSwan, koji pohranjuje svoje ključeve u podložnom ranjivosti TPM-u.

Metoda napada temelji se na analizi razlika u vremenu izvođenja operacija tijekom generiranja digitalnog potpisa. Procjena kašnjenja prilikom izvođenja izračuna omogućava identificiranje informacija o pojedinim bitovima tijekom izvršenja množenja sa skalarom prilikom operacija s eliptičnom krivuljom. Za ECDSA, određivanje čak i nekoliko bitova koji sadrže informacije o vektoru inicijalizacije (nonce) dovoljno je za izvođenje napada putem postupnog obnavljanja cijelog tajnog ključa. Za uspješno izvođenje napada potrebno je analizirati vrijeme generiranja nekoliko tisuća digitalnih potpisa, stvorenih nad podacima poznatim napadaču.

Ranjivost riješena tvrtke STMicroelectronics u novoj verziji čipova, u kojima je implementacija ECDSA algoritma oslobođena vremenskih korelacija tijekom izvršenja operacija. Zanimljivo je da su čipovi STMicroelectronics koji su pogođeni ovim problemom također korišteni u opremi koja ispunjava sigurnosni nivo CommonCriteria (CC) EAL 4+. Istraživači su također provjeravali TPM čipove poduzeća Infineon i Nuvoton, ali u njima nije bilo curenja na temelju promjena vremena izračuna.

U Intel procesorima problem se javlja od izdavanja obitelji Haswell 2013. godine. Primjećuje se da su pogođeni širok spektar prijenosnih računala, PC-a i servera koje proizvode razni proizvođači, uključujući Dell, Lenovo i HP.

Tvrtka Intel je uključila ispravak u novembarsko ažuriranje firmvera, u kojem se osim razmatranog problema otklonjene su nalazi još 24 ranjivosti, od kojih je devet označeno visokom razinom opasnosti, a jedna kritičnom. Za navedene probleme dostupne su samo opće informacije, primjerice, spominje se da je kritična ranjivost (CVE-2019-0169) uzrokovana mogućnošću izazivanja preljevanja memorije u Intel CSME (Converged Security and Management Engine) i Intel TXE (Trusted Execution Engine) okruženjima, što omogućava napadaču povećanje svojih privilegija i pristup povjerljivim podacima.

Također se može primijetiti otkrivanje rezultati revizije raznih SDK-a za razvoj aplikacija koje komuniciraju s kodom koji se izvršava u izoliranim enklavama. S ciljem otkrivanja problematičnih funkcija koje se mogu koristiti za izvršavanje napada, ispitano je osam SDK-a: Intel SGX-SDK, SGX-LKL, Microsoft OpenEnclave, Graphene,
Rust-EDP i Google Asylo za Intel SGX, Keystone za RISC-V i Sancus za Sancus TEE. Tijekom revizije otkriveno je otkriveno 35 ranjivosti, na temelju kojih su razvijeni različiti scenariji napada koji omogućavaju izvlačenje AES ključeva iz enklave ili organiziranje izvršavanja vlastitog koda stvaranjem uvjeta za oštećenje sadržaja memorije.

TPM-Fail ranjivost koja omogućava vraćanje ključeva pohranjenih u TPM modulima

Izvor: opennet.ru

Kupite pouzdan hosting za web stranice s DDoS zaštitom, VPS VDS servere 🔥 Kupite pouzdan hosting za web stranice s DDoS zaštitom, VPS VDS servere | ProHoster