Intel, AMD, ARM 및 IBM 프로세서에 영향을 미치는 새로운 Foreshadow 공격 변종

그라츠 공과대학(오스트리아)과 헬름홀츠 정보 보안 센터(CISPA)의 연구원 그룹은 노출된 (PDF) 부채널 공격을 사용하기 위한 새로운 벡터 예고 (L1TF)를 사용하면 Intel SGX 엔클레이브의 메모리, SMM(시스템 관리 모드), OS 커널의 메모리 영역 및 가상화 시스템의 가상 머신에서 데이터를 추출할 수 있습니다. 2018년에 제안된 원래 공격과 달리 예고 새로운 변종은 Intel 프로세서에만 국한되지 않으며 ARM, IBM 및 AMD와 같은 다른 제조업체의 CPU에 영향을 미칩니다. 또한 새로운 변종은 고성능을 요구하지 않으며 웹브라우저에서 자바스크립트, 웹어셈블리를 실행하는 것만으로도 공격이 가능하다.

Foreshadow 공격은 예외(터미널 페이지 오류)가 발생하는 가상 주소에서 메모리에 액세스할 때 프로세서가 추측에 따라 물리적 주소를 계산하고 L1 캐시에서 사용 가능한 경우 데이터를 로드한다는 사실을 이용합니다. 추측적 액세스는 메모리 페이지 테이블 검색이 완료되기 전에 수행되며 메모리 페이지 테이블 항목(PTE)의 상태와 관계없이 수행됩니다. 물리적 메모리에 데이터가 있는지와 가독성을 확인하기 전에. 메모리 가용성 확인이 완료된 후 PTE에 Present 플래그가 없으면 작업은 폐기되지만 데이터는 캐시에 남아 있으며 사이드 채널을 통해 캐시 내용을 확인하는 방법(액세스 시간 변화 분석)을 사용하여 검색할 수 있습니다. 캐시된 데이터와 캐시되지 않은 데이터).

연구원들은 Foreshadow에 대한 기존 보호 방법이 효과적이지 않으며 문제에 대한 잘못된 해석으로 구현된다는 사실을 보여주었습니다. 취약점
Foreshadow는 이전에 충분하다고 간주되었던 커널 보안 메커니즘에 관계없이 악용될 수 있습니다. 결과적으로 연구원들은 Spectre-v2 보호만 비활성화된 새 커널뿐만 아니라 사용 가능한 모든 Foreshadow 보호 모드가 활성화된 비교적 오래된 커널을 사용하는 시스템에서 Foreshadow 공격을 수행할 가능성을 시연했습니다. Linux 커널 옵션 nospectre_v2).

발견되었다 예압 효과 소프트웨어 프리페치 명령이나 하드웨어 효과와 관련이 없음
메모리 액세스 중에 미리 가져오지만 커널에서 사용자 공간 레지스터의 추론적 역참조가 발생할 때 발생합니다. 취약점의 원인에 대한 이러한 잘못된 해석으로 인해 처음에는 Foreshadow의 데이터 누출이 L1 캐시를 통해서만 발생할 수 있는 반면 커널의 특정 코드 조각(프리페치 가젯)이 있으면 L1 캐시 외부의 데이터 누출에 기여할 수 있다는 가정이 이어졌습니다. 예를 들어 L3 캐시에 있습니다.

또한 식별된 기능은 격리된 환경에서 가상 주소를 물리적 주소로 변환하고 CPU 레지스터에 저장된 주소와 데이터를 확인하는 프로세스를 목표로 하는 새로운 공격을 생성할 가능성을 열어줍니다. 시연으로 연구원들은 확인된 효과를 사용하여 Intel Core i10-7U CPU가 장착된 시스템에서 초당 약 6500비트의 성능으로 한 프로세스에서 다른 프로세스로 데이터를 추출할 수 있는 가능성을 보여주었습니다. Intel SGX 엔클레이브에서 레지스터 콘텐츠가 유출될 가능성도 나와 있습니다(32비트 레지스터에 기록된 64비트 값을 확인하는 데 15분이 걸렸습니다). 일부 유형의 공격은 JavaScript 및 WebAssembly에서 구현이 가능한 것으로 나타났습니다. 예를 들어 JavaScript 변수의 물리적 주소를 결정하고 공격자가 제어하는 ​​값으로 64비트 레지스터를 채우는 것이 가능했습니다.

L3 캐시를 통한 Foreshadow 공격을 차단하기 위해서는 리트폴린 패치세트에 구현된 Spectre-BTB(Branch Target Buffer) 보호 방식이 효과적이다. 따라서 연구원들은 CPU 투기 실행 메커니즘의 알려진 취약점에 대해 이미 보호 기능을 갖춘 새로운 CPU가 장착된 시스템에서도 리트폴린을 활성화된 상태로 둘 필요가 있다고 생각합니다. 동시에 Intel 담당자는 Foreshadow에 대한 추가 보호 조치를 프로세서에 추가할 계획이 없으며 Spectre V2 및 L1TF(Foreshadow) 공격에 대한 보호 기능을 포함하는 것으로 충분하다고 밝혔습니다.

출처 : opennet.ru