I ricercatori del Centro Helmholtz per la Sicurezza Informatica (CISPA) hanno pubblicato i risultati di uno studio sulla sicurezza dei processori basati sull'architettura RISC-V, rivelando informazioni su una vulnerabilità con il nome in codice GhostWrite. Questa vulnerabilità riguarda i processori RISC-V XuanTie C910, prodotti dalla società cinese T-Head (una divisione di Alibaba) e sviluppati come progetti open source. La vulnerabilità consente a un attaccante con accesso limitato e non privilegiato al sistema di poter leggere e scrivere in qualsiasi area della memoria fisica e di accedere al controllo delle periferiche, come le schede di rete, che utilizzano MMIO (Input/Output Mappato in Memoria).
La vulnerabilità è causata da carenze nell'architettura del processore relative all'isolamento delle istruzioni aggiunte dal produttore, che espandono l'architettura del set di istruzioni RISC-V e consentono l'accesso diretto alla DRAM, bypassando i meccanismi di memoria virtuale. Il funzionamento di alcune istruzioni avanzate direttamente con la memoria fisica invece che con la memoria virtuale permette di eludere l'isolamento della memoria tra i processi.
La tecnologia di attacco preparata è riproducibile al 100% e richiede l'esecuzione del proprio codice in pochi microsecondi. I metodi software di isolamento, come i contenitori e gli ambienti sandbox, non ostacolano l'exploitation delle vulnerabilità. Per bloccare la vulnerabilità, è utile solo la disabilitazione completa del supporto alle estensioni vettoriali, il che porta a una riduzione delle prestazioni nei test rvv-bench del 33% (nella nota del rapporto è indicato il 77%, mentre nella pagina riepilogativa è il 33%; nei dettagli si menziona una riduzione delle prestazioni di memcpy del 33% e di memset dell'8%), e riduce inoltre di circa la metà il set di istruzioni del processore disponibile per le applicazioni.
Le CPU XuanTie C910 sono tra i chip RISC-V ad alte prestazioni disponibili sul mercato e sono già ampiamente utilizzate in server sistemi cloud e laptop. Ad esempio, il problema si manifesta nei server Scaleway Elastic Metal RV1, nei cluster Lichee Cluster 4A, nel laptop Lichee Book 4A, nella console di gioco Lichee Console 4A, nel computer portatile Lichee Pocket 4A, nei single-board PC Sipeed Lichee Pi 4A, Milk-V Meles e BeagleV-Ahead.
Come esempio, i ricercatori hanno preparato un exploit che consente a un utente non privilegiato di ottenere i diritti di root in Linux. L'exploit modifica il contenuto della tabella delle pagine in memoria, utilizzata per la traduzione degli indirizzi virtuali in indirizzi fisici, per ottenere indirizzi virtuali associati a indirizzi fisici. È stato anche preparato un esempio di exploit per leggere il contenuto della memoria del kernel e di altri processi, permettendo di estrarre le chiavi di crittografia e le password memorizzate in memoria.
In aggiunta, i ricercatori hanno identificato altre due vulnerabilità architettoniche meno pericolose: una riguarda i processori T-Head XuanTie C906 e l'altra i processori T-Head XuanTie C908. Entrambe le vulnerabilità sono limitate a un attacco di denial of service a causa dell'arresto della CPU. Le vulnerabilità possono rappresentare un rischio per le piattaforme cloud basate su chip T-Head XuanTie, poiché, se è possibile eseguire codice in un ambiente cloud, si ha la possibilità di fermare anche altri utenti che condividono lo stesso server.
I problemi sono stati identificati utilizzando il framework RISCVuzz, progettato per il fuzzing dei test delle CPU. Questo framework rileva le differenze nelle implementazioni delle stesse istruzioni estese su diverse CPU, secondo l'ipotesi che, a causa dell'assenza di un registro unificato delle estensioni del set di comandi RISC-V, istruzioni codificate in modo simile su chip di diversi produttori possano comportare azioni disparate. La verifica è stata condotta confrontando il comportamento nella gestione delle istruzioni della CPU su diverse CPU RISC-V e analizzando le possibili vulnerabilità in situazioni in cui si osservava una divergenza di comportamento.
Fonte: opennet.ru
