Plundervolt היא שיטת התקפה חדשה על מעבדי אינטל שמשפיעה על טכנולוגיית SGX

אינטל שוחרר עדכון מיקרוקוד שמתקן פגיעות (CVE-2019-14607) מְאַפשֶׁר באמצעות מניפולציה של מנגנון בקרת מתח ותדרים דינמיים במעבד, ליזום נזק לתוכן של תאי נתונים, כולל באזורים המשמשים לחישובים במובלעות מבודדות של Intel SGX. המתקפה נקראת Plundervolt, והיא עשויה לאפשר למשתמש מקומי להסלים את ההרשאות שלו במערכת, לגרום למניעת שירות ולקבל גישה לנתונים רגישים.

ההתקפה מסוכנת רק בהקשר של מניפולציות עם חישובים במובלעות SGX, שכן היא דורשת זכויות שורש במערכת לביצוע. במקרה הפשוט ביותר, תוקף יכול להשיג עיוות של המידע המעובד במובלעת, אך בתרחישים מורכבים יותר, האפשרות ליצור מחדש את המפתחות הפרטיים המאוחסנים במובלעת המשמשת להצפנה באמצעות האלגוריתמים RSA-CRT ו-AES-NI אינה קיימת. לא נכלל. הטכניקה יכולה לשמש גם ליצירת שגיאות באלגוריתמים נכונים תחילה כדי לעורר פגיעויות בעבודה עם זיכרון, למשל, כדי לארגן גישה לאזור מחוץ לגבול המאגר המוקצה.
קוד אב טיפוס לביצוע התקפה פורסם ב-GitHub

מהות השיטה היא ליצור תנאים להתרחשות של פגמים לא צפויים בנתונים במהלך חישובים ב-SGX, שהשימוש בהצפנה ובאימות זיכרון במובלעת אינו מגן מפניהם. כדי להכניס עיוות, התברר שניתן להשתמש בממשקי תוכנה סטנדרטיים לשליטה בתדר ומתח, המשמשים בדרך כלל להפחתת צריכת החשמל בזמן סרק המערכת והפעלת ביצועים מרביים במהלך עבודה אינטנסיבית. מאפייני התדר והמתח משתרעים על כל השבב, כולל השפעת המחשוב במובלעת מבודדת.

על ידי שינוי המתח, ניתן ליצור תנאים שבהם הטעינה אינה מספיקה לחידוש תא זיכרון בתוך המעבד, והערך שלו משתנה. ההבדל העיקרי מהתקפה RowHammer הוא ש-RowHammer מאפשר לך לשנות את התוכן של סיביות בודדות בזיכרון DRAM על ידי קריאה מחזורית של נתונים מהתאים שכנים, בעוד ש- Plundervolt מאפשר לך לשנות סיביות בתוך המעבד כאשר הנתונים כבר נטענו מהזיכרון לצורך חישוב. תכונה זו מאפשרת לך לעקוף את מנגנוני בקרת השלמות וההצפנה המשמשים ב-SGX עבור נתונים בזיכרון, מכיוון שהערכים בזיכרון נשארים נכונים, אך יכולים להיות מעוותים במהלך פעולות איתם לפני שהתוצאה נכתבת לזיכרון.

אם ערך שונה זה משמש בתהליך הכפל של תהליך ההצפנה, הפלט נדחה עם טקסט צופן שגוי. עם היכולת ליצור קשר עם מטפל ב-SGX כדי להצפין את הנתונים שלו, תוקף יכול, הגורם לכשלים, לצבור נתונים סטטיסטיים לגבי שינויים בטקסט ההצפן של הפלט, ובתוך מספר דקות, לשחזר את ערך המפתח המאוחסן במובלעת. טקסט הקלט המקורי וטקסט הצופן הנכון של הפלט ידועים, המפתח אינו משתנה, והפלט של טקסט צופן שגוי מצביע על כך שסיבית כלשהי עוותה לערך ההפוך.

לאחר שניתח את צמדי הערכים של טקסטים צופנים נכונים ופגומים שהצטברו במהלך כשלים שונים, תוך שימוש בשיטות של ניתוח כשלים דיפרנציאלי (DFA, ניתוח תקלות דיפרנציאלי) פחית לנבא מפתחות סבירים המשמשים להצפנה סימטרית AES, ולאחר מכן, על ידי ניתוח הצטלבות של מפתחות בקבוצות שונות, לקבוע את המפתח הרצוי.

דגמים שונים של מעבדי אינטל מושפעים מהבעיה, כולל מעבדי Intel Core עם 6
דור 10, כמו גם הדור החמישי והשישי של Xeon E3, הדור הראשון והשני של Intel Xeon Scalable, Xeon D,
Xeon W ו-Xeon E.

נזכיר לך שטכנולוגיית SGX (תוספות משמר התוכנה) הופיע בדור השישי של מעבדי Intel Core (Skylake) ו מציע סדרה של הוראות המאפשרות ליישומים ברמת המשתמש להקצות אזורי זיכרון סגורים - מובלעות, שאת תוכנן לא ניתן לקרוא או לשנות אפילו על ידי הקרנל והקוד הפועלים במצבי ring0, SMM ו-VMM. אי אפשר להעביר שליטה לקוד במובלעת באמצעות פונקציות קפיצה מסורתיות ומניפולציות עם רגיסטרים והמחסנית; כדי להעביר את השליטה למובלעת, נעשה שימוש בהוראה חדשה שנוצרה במיוחד המבצעת בדיקת סמכות. במקרה זה, הקוד המוצב במובלעת יכול להשתמש בשיטות קריאה קלאסיות כדי לגשת לפונקציות בתוך המובלעת והוראות מיוחדות לקריאה לפונקציות חיצוניות. הצפנת זיכרון מובלעת משמשת להגנה מפני התקפות חומרה כגון חיבור למודול DRAM.

מקור: OpenNet.ru