I ricercatori del Centro Helmholtz per la sicurezza informatica (CISPA) hanno pubblicato un nuovo metodo di attacco chiamato CacheWarp, che consente di compromettere il meccanismo di protezione AMD SEV (Secure Encrypted Virtualization), utilizzato nei sistemi di virtualizzazione per proteggere le macchine virtuali da interferenze da parte dell'hypervisor o dell'amministratore del sistema host. Il metodo proposto consente a un attaccante con accesso all'hypervisor di eseguire codice non autorizzato e di ottenere privilegi elevati in una macchina virtuale protetta tramite AMD SEV. <\/p>\n
L'attacco si basa sull'utilizzo di una vulnerabilit\u00e0 (CVE-2023-20592), causata da un'errata gestione della cache durante l'esecuzione dell'istruzione di processore INVD, attraverso la quale \u00e8 possibile ottenere un disallineamento dei dati nella memoria e nella cache, eludendo i meccanismi di integrit\u00e0 della memoria delle macchine virtuali implementati con estensioni SEV-ES e SEV-SNP. La vulnerabilit\u00e0 colpisce i processori AMD EPYC dalla prima alla terza generazione. <\/p>\n
Per i processori AMD EPYC di terza generazione (Zen 3), il problema \u00e8 stato risolto nell'aggiornamento del microcodice di novembre, rilasciato ieri da AMD (la correzione non comporta una riduzione delle prestazioni). Per le prime e seconde generazioni di AMD EPYC (Zen 1 e Zen 2), non \u00e8 prevista alcuna protezione, poich\u00e9 in queste CPU manca il supporto per l'estensione SEV-SNP, che garantisce il controllo dell'integrit\u00e0. macchine virtuali<\/a>La quarta generazione di processori AMD AMD EPYC \u00abGenoa\u00bb, basata sull'architettura micro, non \u00e8 vulnerabile. <\/p>\n La tecnologia AMD SEV \u00e8 utilizzata per isolare le macchine virtuali da fornitori di cloud come Amazon Web Services (AWS), Google Cloud, Microsoft Azure e Oracle Compute Infrastructure (OCI). La protezione AMD SEV \u00e8 attuata tramite la crittografia a livello hardware della memoria delle macchine virtuali. Inoltre, mediante l'estensione SEV-ES (Encrypted State) viene protetta anche la registrazione dei CPU. Solo il sistema operativo guest attivo ha accesso ai dati decrittografati, mentre gli altri macchine virtuali<\/a> e l'hypervisor, quando tentano di accedere a questa memoria, ottengono un insieme di dati crittografati. <\/p>\n Nella terza generazione dei processori AMD EPYC \u00e8 stata implementata un'estensione aggiuntiva SEV-SNP (Secure Nested Paging), che garantisce un funzionamento sicuro con le tabelle di pagine di memoria annidate. Oltre alla crittografia della memoria e all'isolamento dei registri, in SEV-SNP sono stati introdotti ulteriori strumenti per proteggere l'integrit\u00e0 della memoria, impedendo modifiche alle VM da parte dell'iperpartizionatore. La gestione delle chiavi di crittografia avviene lato PSP (Platform Security Processor), integrato nel chip del processore, realizzato sulla base dell'architettura ARM. <\/p>\n Il metodo di attacco proposto utilizza l'istruzione INVD per annullare i blocchi (linee) nella cache delle pagine sporche (dirty) senza ripristinare i dati accumulati nella cache in memoria (write-back). Cos\u00ec, il metodo consente di espellere i dati modificati dalla cache senza cambiare lo stato della memoria. Per effettuare l'attacco, si propone di utilizzare eccezioni software (fault injection) per interrompere il funzionamento della macchina virtuale in due punti: nel primo punto, l'attaccante invoca l'istruzione \u00abwbnoinvd\u00bb per ripristinare tutte le operazioni di scrittura accumulate nella cache in memoria, mentre nel secondo punto invoca l'istruzione \u00abinvd\u00bb per riportare le operazioni di scrittura non riflettute in memoria al precedente stato. <\/p>\n Per verificare la vulnerabilit\u00e0 dei propri sistemi, \u00e8 stato pubblicato un prototipo di exploit che consente di effettuare un'assegnazione di eccezione a una macchina virtuale protetta tramite AMD SEV, e di ripristinare nello stato precedente le modifiche non salvate nella memoria nella VM. Il ripristino delle modifiche pu\u00f2 essere utilizzato per modificare il flusso di esecuzione del programma, riportando un vecchio indirizzo di ritorno nello stack o per l'entrata dei parametri di una vecchia sessione, per la quale era gi\u00e0 stata eseguita l'autenticazione, restituendo il valore di un segnale di autenticazione. <\/p>\n