BHI היא נקודת תורפה חדשה מסוג Spectre במעבדי אינטל ו-ARM

קבוצת חוקרים מהאוניברסיטה החופשית אמסטרדם זיהתה פגיעות חדשה במבנים המיקרו-ארכיטקטוניים של מעבדי אינטל ו-ARM, שהיא גרסה מורחבת של הפגיעות Spectre-v2, המאפשרת לעקוף את מנגנוני ההגנה של eIBRS ו-CSV2 שנוספו למעבדים . לפגיעות ניתנו מספר שמות: BHI (Branch History Injection, CVE-2022-0001), BHB (Branch History Buffer, CVE-2022-0002) ו-Spectre-BHB (CVE-2022-23960), המתארים ביטויים שונים של אותה בעיה (BHI - התקפה המשפיעה על רמות שונות של הרשאות, למשל, תהליך המשתמש והקרנל, BHB - התקפה באותה רמת הרשאות, למשל, eBPF JIT והקרנל).

חוקרים הדגימו ניצול עובד המאפשר לחלץ נתונים שרירותיים מזיכרון הליבה ממרחב המשתמש. לדוגמה, מוצג כיצד, באמצעות שימוש ב-exploit מוכן, ניתן לחלץ ממאגרי הליבה מחרוזת עם hash של סיסמת המשתמש השורש נטענת מהקובץ /etc/shadow. הניצול מדגים את האפשרות של ניצול פגיעות ברמת הרשאה אחת (התקפת ליבה לקרנל) באמצעות תוכנית eBPF שנטענת על ידי המשתמש. אפשר גם להשתמש במקום eBPF גאדג'טים קיימים של Spectre בקוד הקרנל, ברצפים של פקודות שמובילים לביצוע ספקולטיבי של הוראות.

הפגיעות מופיעה ברוב מעבדי אינטל העדכניים, למעט מעבדים ממשפחת Atom. בין מעבדי ARM, Cortex-A15, Cortex-A57, Cortex-A7*, Cortex-X1, Cortex-X2, Cortex-A710, Neoverse N1, Neoverse N2, Neoverse V1 ואולי כמה שבבי Cortex-R מושפעים מהבעיה. לפי מחקר, הפגיעות אינה מופיעה במעבדי AMD. כדי לבטל את הבעיה, הוצעו מספר שיטות תוכנה לחסימת הפגיעות, שניתן להשתמש בהן לפני הופעת הגנת החומרה בדגמי CPU עתידיים.

כדי לחסום התקפות דרך תת-המערכת eBPF, מומלץ להשבית כברירת מחדל את היכולת של משתמשים חסרי פריבילגיה להוריד תוכניות eBPF על ידי כתיבת 1 לקובץ "/proc/sys/kernel/unprivileged_bpf_disabled" או הפעלת הפקודה "sysctl -w kernel. unprivileged_bpf_disabled=1". כדי לחסום התקפות גאדג'טים, מומלץ להשתמש בהוראת LFENCE באזורי קוד שעלולים להוביל לביצוע ספקולטיבי. ראוי לציין שתצורת ברירת המחדל של רוב הפצות לינוקס כבר מכילה את אמצעי ההגנה הדרושים מספיק כדי לחסום את התקפת eBPF שהדגימו החוקרים. ההמלצות של אינטל להשבתת גישה בלתי-פריבילגית ל-eBPF הן גם ברירת המחדל מאז ליבת לינוקס 5.16 והן יעברו בחזרה לסניפים קודמים.

מבחינה קונספטואלית, BHI היא גרסה מורחבת של מתקפת Spectre-v2, שבה, כדי לעקוף הגנה נוספת (Intel eIBRS ו- Arm CSV2) ולארגן דליפת נתונים, נעשה שימוש בהחלפת ערך ב-Banch History Buffer, המשמש ב-CPU כדי להגביר את החיזוי הסתעפות דיוק על ידי התחשבות בהיסטוריה של מעברים בעבר. במהלך ההתקפה, באמצעות מניפולציות עם היסטוריית המעברים, נוצרים תנאים לחיזוי שגוי של המעבר וביצוע ספקולטיבי של ההוראות הדרושות, שתוצאתן מגיעה למטמון.

למעט שימוש במאגר היסטוריית סניפים במקום במאגר יעד סניף, המתקפה החדשה זהה ל-Spectre-v2. המשימה של התוקף היא ליצור תנאים כך שהכתובת, בעת ביצוע פעולה ספקולטיבית, נלקחת מאזור הנתונים המוגדרים. לאחר ביצוע קפיצה עקיפה ספקולטיבית, כתובת הקפיצה הנקראת מהזיכרון נשארת במטמון, ולאחר מכן ניתן להשתמש באחת השיטות לקביעת תוכן המטמון כדי לאחזר אותה על סמך ניתוח של שינויים בזמן הגישה למטמון וללא שמור. נתונים.

מקור: OpenNet.ru