ວິທີການໂຈມຕີໄດ້ຖືກສະເຫນີເພື່ອກໍານົດຊິ້ນສ່ວນຫນ່ວຍຄວາມຈໍາຈາກໄລຍະໄກຢູ່ໃນເຄື່ອງແມ່ຂ່າຍ

ກຸ່ມຂອງນັກຄົ້ນຄວ້າຈາກວິທະຍາໄລດ້ານວິຊາການຂອງ Graz (ອອສເຕີຍ), ທີ່ຮູ້ຈັກໃນເມື່ອກ່ອນສໍາລັບການພັດທະນາການໂຈມຕີ MDS, NetSpectre, Throwhammer ແລະ ZombieLoad, ໄດ້ຈັດພີມມາວິທີການໂຈມຕີຊ່ອງຂ້າງໃຫມ່ (CVE-2021-3714) ຕ້ານ Memory-Deduplication ກົນໄກ. , ເຊິ່ງອະນຸຍາດໃຫ້ກໍານົດການມີຢູ່ໃນຫນ່ວຍຄວາມຈໍາຂອງຂໍ້ມູນສະເພາະໃດຫນຶ່ງ, ຈັດຕັ້ງການຮົ່ວໄຫຼ byte-by-byte ຂອງເນື້ອໃນຫນ່ວຍຄວາມຈໍາ, ຫຼືກໍານົດຮູບແບບຫນ່ວຍຄວາມຈໍາເພື່ອ bypass ທີ່ຢູ່ randomization (ASLR). ວິທີການໃຫມ່ແຕກຕ່າງຈາກວິທີການໂຈມຕີທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນເມື່ອກ່ອນກ່ຽວກັບກົນໄກການຊໍ້າຊ້ອນໂດຍການປະຕິບັດການໂຈມຕີຈາກເຈົ້າພາບພາຍນອກໂດຍໃຊ້ເປັນເງື່ອນໄຂຂອງການປ່ຽນແປງເວລາຕອບສະຫນອງຕໍ່ຄໍາຮ້ອງຂໍທີ່ຖືກສົ່ງໄປຫາຜູ້ໂຈມຕີໂດຍຜ່ານ HTTP / 1 ແລະ HTTP / 2 protocols. ຄວາມສາມາດໃນການປະຕິບັດການໂຈມຕີໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນສໍາລັບເຄື່ອງແມ່ຂ່າຍໂດຍອີງໃສ່ Linux ແລະ Windows.

ການໂຈມຕີກົນໄກການຖອດຖອນຄວາມຊົງຈໍາໃຊ້ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງເວລາປະມວນຜົນຂອງການປະຕິບັດການຂຽນເປັນຊ່ອງທາງທີ່ຈະຮົ່ວຂໍ້ມູນໃນສະຖານະການທີ່ການປ່ຽນແປງຂອງຂໍ້ມູນນໍາໄປສູ່ການ cloning ຂອງຫນ້າຫນ່ວຍຄວາມຈໍາ deduplicated ໂດຍໃຊ້ກົນໄກ Copy-On-Write (COW) . ໃນລະຫວ່າງການປະຕິບັດງານ, kernel ກວດພົບຫນ້າຫນ່ວຍຄວາມຈໍາທີ່ຄືກັນຈາກຂະບວນການທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະປະສົມປະສານໃຫ້ເຂົາເຈົ້າ, ການສ້າງແຜນທີ່ຫນ້າຫນ່ວຍຄວາມຈໍາດຽວກັນເຂົ້າໄປໃນພື້ນທີ່ຫນຶ່ງຂອງຫນ່ວຍຄວາມຈໍາທາງດ້ານຮ່າງກາຍເພື່ອເກັບຮັກສາພຽງແຕ່ຫນຶ່ງສໍາເນົາ. ເມື່ອຫນຶ່ງໃນຂະບວນການພະຍາຍາມປ່ຽນແປງຂໍ້ມູນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຫນ້າທີ່ deduplicated, ມີຂໍ້ຍົກເວັ້ນ (ຄວາມຜິດຂອງຫນ້າ) ເກີດຂຶ້ນແລະ, ການນໍາໃຊ້ກົນໄກການ Copy-On-Write, ສໍາເນົາແຍກຕ່າງຫາກຂອງຫນ້າຫນ່ວຍຄວາມຈໍາຈະຖືກສ້າງຂື້ນໂດຍອັດຕະໂນມັດ, ເຊິ່ງຖືກມອບຫມາຍໃຫ້ຂະບວນການ. ເວລາເພີ່ມເຕີມແມ່ນໃຊ້ເວລາໃນການເຮັດສໍາເນົາ, ເຊິ່ງອາດຈະເປັນສັນຍານຂອງການປ່ຽນແປງຂໍ້ມູນແຊກແຊງຂະບວນການອື່ນ.

ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມລ່າຊ້າທີ່ເປັນຜົນມາຈາກກົນໄກ COW ສາມາດຈັບໄດ້ບໍ່ພຽງແຕ່ຢູ່ໃນທ້ອງຖິ່ນ, ແຕ່ຍັງໄດ້ໂດຍການວິເຄາະການປ່ຽນແປງເວລາການຕອບສະຫນອງຕໍ່ເຄືອຂ່າຍ. ວິທີການຈໍານວນຫນຶ່ງໄດ້ຖືກສະເຫນີສໍາລັບການກໍານົດເນື້ອໃນຂອງຫນ່ວຍຄວາມຈໍາຈາກເຈົ້າພາບຫ່າງໄກສອກຫຼີກໂດຍການວິເຄາະເວລາປະຕິບັດການຮ້ອງຂໍຜ່ານ HTTP / 1 ແລະ HTTP / 2 protocols. ເພື່ອບັນທຶກແມ່ແບບທີ່ເລືອກ, ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກເວັບມາດຕະຖານຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອເກັບຂໍ້ມູນທີ່ໄດ້ຮັບໃນຄໍາຮ້ອງຂໍໃນຫນ່ວຍຄວາມຈໍາ.

ຫຼັກການທົ່ວໄປຂອງການໂຈມຕີຕົ້ມລົງໄປຕື່ມໃສ່ຫນ້າຫນ່ວຍຄວາມຈໍາໃນເຄື່ອງແມ່ຂ່າຍທີ່ມີຂໍ້ມູນທີ່ອາດຈະຊ້ໍາເນື້ອໃນຂອງຫນ້າຫນ່ວຍຄວາມຈໍາທີ່ມີຢູ່ແລ້ວໃນເຄື່ອງແມ່ຂ່າຍ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຜູ້ໂຈມຕີລໍຖ້າເວລາທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບ kernel ເພື່ອ deduplicate ແລະ merge ຫນ້າຫນ່ວຍຄວາມຈໍາ, ຫຼັງຈາກນັ້ນດັດແກ້ຂໍ້ມູນຊ້ໍາກັນທີ່ຄວບຄຸມແລະປະເມີນເວລາຕອບສະຫນອງເພື່ອກໍານົດວ່າການຕີໄດ້ປະສົບຜົນສໍາເລັດ.

ໃນລະຫວ່າງການທົດລອງ, ອັດຕາການຮົ່ວໄຫຼຂອງຂໍ້ມູນສູງສຸດແມ່ນ 34.41 ໄບຕ໌ຕໍ່ຊົ່ວໂມງ ເມື່ອໂຈມຕີຜ່ານເຄືອຂ່າຍທົ່ວໂລກ ແລະ 302.16 ໄບຕ໌ຕໍ່ຊົ່ວໂມງ ເມື່ອໂຈມຕີຜ່ານເຄືອຂ່າຍທ້ອງຖິ່ນ, ເຊິ່ງໄວກວ່າວິທີການອື່ນໆ ໃນການສະກັດຂໍ້ມູນຜ່ານຊ່ອງທາງພາກສ່ວນທີສາມ (ຕົວຢ່າງ: ໃນການໂຈມຕີ NetSpectre, ອັດຕາການໂອນຂໍ້ມູນແມ່ນ 7.5 bytes ໃນເວລາຫນຶ່ງໂມງ).

ສາມທາງເລືອກການໂຈມຕີທີ່ເຮັດວຽກໄດ້ຖືກສະເຫນີ. ຕົວເລືອກທໍາອິດຊ່ວຍໃຫ້ທ່ານສາມາດກໍານົດຂໍ້ມູນໃນຫນ່ວຍຄວາມຈໍາຂອງເຄື່ອງແມ່ຂ່າຍເວັບທີ່ໃຊ້ Memcached. ການໂຈມຕີຕົ້ມລົງໄປກັບການໂຫຼດຊຸດຂໍ້ມູນບາງຢ່າງເຂົ້າໄປໃນບ່ອນເກັບມ້ຽນ Memcached, ລ້າງບລັອກທີ່ຊ້ໍາກັນ, ການຂຽນຄືນໃຫມ່ອົງປະກອບດຽວກັນແລະສ້າງເງື່ອນໄຂສໍາລັບການຄັດລອກ COW ເກີດຂຶ້ນໂດຍການປ່ຽນເນື້ອໃນຂອງບລັອກ. ໃນລະຫວ່າງການທົດລອງກັບ Memcached, ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະກໍານົດໃນ 166.51 ວິນາທີສະບັບຂອງ libc ທີ່ຕິດຕັ້ງຢູ່ໃນລະບົບທີ່ເຮັດວຽກຢູ່ໃນເຄື່ອງ virtual.

ທາງເລືອກທີສອງເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໄປໄດ້ເພື່ອຊອກຫາເນື້ອໃນຂອງບັນທຶກໃນ MariaDB DBMS, ເມື່ອນໍາໃຊ້ການເກັບຮັກສາ InnoDB, ໂດຍການສ້າງເນື້ອໃນ byte byte. ການໂຈມຕີແມ່ນດໍາເນີນໂດຍການສົ່ງຄໍາຮ້ອງຂໍທີ່ຖືກດັດແປງໂດຍສະເພາະ, ເຮັດໃຫ້ມີການບໍ່ກົງກັນຂອງ byte ດຽວໃນຫນ້າຫນ່ວຍຄວາມຈໍາແລະການວິເຄາະເວລາຕອບສະຫນອງເພື່ອກໍານົດວ່າການຄາດເດົາກ່ຽວກັບເນື້ອໃນຂອງ byte ແມ່ນຖືກຕ້ອງ. ອັດຕາການຮົ່ວໄຫຼດັ່ງກ່າວແມ່ນຕໍ່າແລະມີຈໍານວນ 1.5 bytes ຕໍ່ຊົ່ວໂມງເມື່ອການໂຈມຕີຈາກເຄືອຂ່າຍທ້ອງຖິ່ນ. ປະໂຫຍດຂອງວິທີການແມ່ນວ່າມັນສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຟື້ນຕົວເນື້ອໃນຄວາມຊົງຈໍາທີ່ບໍ່ຮູ້ຈັກ.

ທາງເລືອກທີສາມເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະຂ້າມກົນໄກການປົກປ້ອງ KASLR ຢ່າງສົມບູນໃນ 4 ນາທີແລະໄດ້ຮັບຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບການຊົດເຊີຍຫນ່ວຍຄວາມຈໍາຂອງຮູບພາບ kernel ເຄື່ອງ virtual, ໃນສະຖານະການທີ່ທີ່ຢູ່ offset ຢູ່ໃນຫນ້າຫນ່ວຍຄວາມຈໍາທີ່ຂໍ້ມູນອື່ນໆບໍ່ປ່ຽນແປງ. ການ​ໂຈມ​ຕີ​ໄດ້​ດຳ​ເນີນ​ໄປ​ຈາກ​ເຈົ້າ​ພາບ​ທີ່​ຕັ້ງ​ຢູ່ 14 ຮູ​ບ ຈາກ​ລະ​ບົບ​ການ​ໂຈມ​ຕີ. ຕົວຢ່າງລະຫັດສໍາລັບການປະຕິບັດການໂຈມຕີທີ່ນໍາສະເຫນີແມ່ນສັນຍາວ່າຈະເຜີຍແຜ່ໃນ GitHub.

ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນ: opennet.ru