Plundervolt는 SGX 기술에 영향을 미치는 Intel 프로세서에 대한 새로운 공격 방법입니다.

인텔 출시 수정되는 마이크로코드 업데이트 취약점 (CVE-2019-14607), 허용 CPU의 동적 전압 및 주파수 제어 메커니즘을 조작하여 격리된 Intel SGX 엔클레이브의 계산에 사용되는 영역을 포함하여 데이터 셀의 내용을 손상시킵니다. Plundervolt라고 불리는 이 공격은 잠재적으로 로컬 사용자가 시스템에 대한 권한을 상승시켜 서비스 거부를 유발하고 민감한 데이터에 액세스할 수 있도록 허용합니다.

공격을 수행하려면 시스템에 대한 루트 권한이 필요하므로 SGX 엔클레이브에서 계산을 조작하는 경우에만 공격이 위험합니다. 가장 간단한 경우 공격자는 엔클레이브에서 처리되는 정보를 왜곡할 수 있지만, 더 복잡한 시나리오에서는 RSA-CRT 및 AES-NI 알고리즘을 사용하여 암호화에 사용되는 엔클레이브에 저장된 개인 키를 다시 생성할 가능성이 없습니다. 제외된. 이 기술은 예를 들어 할당된 버퍼 경계 외부 영역에 대한 액세스를 구성하기 위해 메모리 작업 시 취약점을 유발하기 위해 초기 수정 알고리즘에서 오류를 생성하는 데 사용될 수도 있습니다.
공격 수행을 위한 프로토타입 코드 출판 된 GitHub에서

이 방법의 핵심은 SGX에서 계산하는 동안 엔클레이브의 암호화 및 메모리 인증 사용이 보호되지 않는 예기치 않은 데이터 손상 발생에 대한 조건을 만드는 것입니다. 왜곡을 도입하기 위해 일반적으로 시스템 유휴 시간 동안 전력 소비를 줄이고 집중 작업 중에 최대 성능을 활성화하는 데 사용되는 주파수 및 전압 제어를 위한 표준 소프트웨어 인터페이스를 사용하는 것이 가능하다는 것이 밝혀졌습니다. 주파수 및 전압 특성은 격리된 엔클레이브에서의 컴퓨팅 영향을 포함하여 전체 칩에 걸쳐 적용됩니다.

전압을 변경하면 CPU 내부의 메모리 셀을 재생하기에는 충전량이 충분하지 않아 그 값이 변경되는 조건을 만들 수 있습니다. 공격과의 주요 차이점 로우해머 RowHammer를 사용하면 인접한 셀에서 데이터를 주기적으로 읽어 DRAM 메모리의 개별 비트 내용을 변경할 수 있는 반면, Plundervolt를 사용하면 계산을 위해 메모리에서 데이터가 이미 로드된 경우 CPU 내부의 비트를 변경할 수 있습니다. 이 기능을 사용하면 메모리의 값이 올바르게 유지되지만 결과가 메모리에 기록되기 전에 작업 중에 왜곡될 수 있으므로 메모리의 데이터에 대해 SGX에서 사용되는 무결성 제어 및 암호화 메커니즘을 우회할 수 있습니다.

이렇게 수정된 값이 암호화 과정의 곱셈 과정에서 사용되면 잘못된 암호문으로 출력이 거부됩니다. 데이터를 암호화하기 위해 SGX의 핸들러에 접속할 수 있는 능력을 갖춘 공격자는 오류를 발생시키고 출력 암호문의 변경 사항에 대한 통계를 축적하고 몇 분 내에 엔클레이브에 저장된 키 값을 복원할 수 있습니다. 원래 입력 텍스트와 올바른 출력 암호문이 알려져 있고 키는 변경되지 않으며 잘못된 암호문의 출력은 일부 비트가 반대 값으로 왜곡되었음을 나타냅니다.

차등실패분석(DFA, 차동 결함 분석) 할 수 있다 예측하다 AES 대칭 암호화에 사용되는 예상 키를 확인한 다음, 서로 다른 세트의 키 교차를 분석하여 원하는 키를 결정합니다.

6개의 Intel Core CPU를 포함하여 다양한 Intel 프로세서 모델이 이 문제의 영향을 받습니다.
10세대는 물론 3, XNUMX세대 Xeon EXNUMX, XNUMX, XNUMX세대 Intel Xeon Scalable, Xeon D,
제온 W와 제온 E.

SGX 기술(소프트웨어 가드 확장)는 XNUMX세대 Intel Core 프로세서(Skylake)에 등장했으며 제공 사용자 수준 응용 프로그램이 닫힌 메모리 영역(enclave)을 할당할 수 있도록 하는 일련의 명령입니다. 이 영역의 내용은 ring0, SMM 및 VMM 모드에서 실행되는 커널 및 코드에서도 읽거나 수정할 수 없습니다. 전통적인 점프 기능과 레지스터 및 스택 조작을 사용하여 엔클레이브의 코드로 제어권을 전달하는 것은 불가능하며, 엔클레이브에 제어권을 전달하기 위해 권한 검사를 수행하는 특별히 생성된 새로운 명령어가 사용됩니다. 이 경우 enclave에 배치된 코드는 기존 호출 방법을 사용하여 enclave 내부 기능에 액세스하고 특수 명령을 사용하여 외부 함수를 호출할 수 있습니다. 엔클레이브 메모리 암호화는 DRAM 모듈 연결과 같은 하드웨어 공격으로부터 보호하는 데 사용됩니다.

출처 : opennet.ru