XuanTie RISC-V CPU의 물리적 메모리에 대한 전체 액세스를 허용하는 GhostWrite 취약점

헬름홀츠 정보보안센터(CISPA) 연구원들이 RISC-V 프로세서 보안 연구 결과를 발표하고, GhostWrite라는 코드명의 취약점에 대한 정보를 공개했습니다. 이 취약점은 중국 기업 T-Head(알리바바 산하)에서 제조하고 오픈소스 프로젝트로 개발된 XuanTie C910 RISC-V 프로세서에 영향을 미칩니다. 이 취약점은 시스템에 대한 권한이 없는 제한적 접근 권한을 가진 공격자가 물리적 메모리의 모든 영역을 읽고 쓸 수 있도록 허용하며, MMIO(메모리 맵 입출력)를 사용하여 네트워크 카드와 같은 주변 장치에도 접근할 수 있도록 합니다.

이 취약점은 RISC-V 명령어 세트 아키텍처를 확장하고 가상 메모리 메커니즘을 우회하여 DRAM에 직접 액세스할 수 있도록 하는 제조업체 추가 프로세서 명령어 격리와 관련된 프로세서 아키텍처의 결함으로 인해 발생합니다. 가상 메모리 대신 실제 메모리에서 직접 일부 확장 명령을 실행하면 프로세스 간 메모리 격리를 우회할 수 있습니다.

준비된 공격 기법은 100% 재현 가능하며, 수 마이크로초 내에 코드를 실행해야 합니다. 컨테이너나 샌드박스 환경과 같은 소프트웨어 격리 방법은 이 취약점의 악용을 차단하지 못합니다. 벡터 확장 지원을 완전히 비활성화하는 것만으로 취약점을 차단할 수 있으며, 이로 인해 rvv-bench 테스트에서 성능이 33% 감소했습니다(보고서 요약에는 77%, 요약 페이지에는 33%로 기록되어 있지만, 세부 정보에는 memcpy 성능이 33%, memset 성능이 8% 감소한 것으로 나와 있습니다). 또한 애플리케이션에서 사용할 수 있는 프로세서 명령어 세트도 약 절반으로 줄어듭니다.

XuanTie C910 CPU는 시중에서 구할 수 있는 RISC-V 칩 중 가장 성능이 뛰어난 칩 중 하나이며 이미 여러 분야에서 활발하게 사용되고 있습니다. 서버 클라우드 시스템 및 노트북에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 이 문제는 Scaleway Elastic Metal RV1 서버, Lichee Cluster 4A 클러스터, Lichee Book 4A 노트북, Lichee Console 4A 게임 콘솔, Lichee Pocket 4A 휴대용 컴퓨터, Sipeed Lichee Pi 4A 싱글보드 PC, Milk-V Meles 및 Beagle V-Ahead에 영향을 미칩니다.

예를 들어, 연구원들은 권한이 없는 사용자가 루트 권한을 획득할 수 있도록 하는 익스플로잇을 준비했습니다. Linux이 취약점은 가상 주소를 물리적 주소로 변환하는 데 사용되는 메모리 페이지 테이블의 내용을 수정하여 임의의 물리적 주소와 연결된 가상 주소를 획득합니다. 또한 커널 메모리 및 기타 프로세스의 내용을 읽어 메모리에 저장된 암호화 키와 암호를 추출할 수 있는 샘플 취약점도 준비되어 있습니다.

연구진은 또한 심각도가 낮은 두 가지 아키텍처 취약점을 발견했는데, 하나는 T-Head XuanTie C906 프로세서에 영향을 미치고 다른 하나는 T-Head XuanTie C908 프로세서에 영향을 미칩니다. 두 취약점 모두 CPU 작동을 중단시켜 서비스 거부(DoS) 공격을 유발하는 수준에 그칩니다. 이러한 취약점은 T-Head XuanTie 칩 기반 클라우드 플랫폼에 위협이 될 수 있는데, 클라우드 환경에서 코드 실행에 접근할 수 있게 되면 동일 플랫폼을 사용하는 다른 사용자의 서비스도 중단될 가능성이 있기 때문입니다. 섬기는 사람.

문제는 CPU 퍼지 테스트를 위해 생성된 RISCVuzz 프레임워크를 사용하여 식별되었습니다. 프레임워크는 RISC-V 명령어 세트 확장의 공통 레지스트리가 없기 때문에 서로 다른 제조업체의 칩에 동일하게 인코딩된 명령어가 서로 다른 결과를 초래할 수 있다는 가정에 따라 서로 다른 CPU에서 동일한 확장 명령어 구현의 차이점을 식별합니다. 행위. 테스트는 서로 다른 RISC-V CPU에서 프로세서 명령을 처리할 때의 동작을 비교하고 동작의 차이가 관찰되는 상황에서 발생할 수 있는 취약점을 분석하는 것으로 구성되었습니다.

출처 : opennet.ru