ຊ່ອງໂຫວ່ໃນ AMD CPU ທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ທ່ານຂ້າມກົນໄກການປົກປ້ອງ SEV (Secure Encrypted Virtualization)

ນັກຄົ້ນຄວ້າທີ່ສູນ Helmholtz ສໍາລັບຄວາມປອດໄພຂໍ້ມູນ (CISPA) ໄດ້ເຜີຍແຜ່ວິທີການໂຈມຕີ CacheWarp ໃໝ່ ເພື່ອປະນີປະນອມກົນໄກຄວາມປອດໄພ AMD SEV (Secure Encrypted Virtualization) ທີ່ໃຊ້ໃນລະບົບ virtualization ເພື່ອປົກປ້ອງເຄື່ອງ virtual ຈາກການແຊກແຊງໂດຍ hypervisor ຫຼືຜູ້ເບິ່ງແຍງລະບົບໂຮດ. ວິທີການທີ່ສະເຫນີໃຫ້ຜູ້ໂຈມຕີທີ່ມີການເຂົ້າເຖິງ hypervisor ສາມາດປະຕິບັດລະຫັດພາກສ່ວນທີສາມແລະເພີ່ມສິດທິພິເສດໃນເຄື່ອງ virtual ທີ່ຖືກປົກປ້ອງໂດຍໃຊ້ AMD SEV.

ການໂຈມຕີແມ່ນອີງໃສ່ການນໍາໃຊ້ຊ່ອງໂຫວ່ (CVE-2023-20592) ທີ່ເກີດຈາກການເຮັດວຽກທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງຂອງ cache ໃນລະຫວ່າງການປະຕິບັດຄໍາສັ່ງຂອງໂປເຊດເຊີ INVD, ໂດຍການຊ່ວຍເຫຼືອທີ່ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະບັນລຸຂໍ້ມູນບໍ່ກົງກັນໃນຫນ່ວຍຄວາມຈໍາແລະ cache. , ແລະ bypass ກົນໄກສໍາລັບການຮັກສາຄວາມສົມບູນຂອງຫນ່ວຍຄວາມຈໍາ virtual machine, ປະຕິບັດໂດຍອີງໃສ່ສ່ວນຂະຫຍາຍ SEV-ES ແລະ SEV-SNP. ຊ່ອງໂຫວ່ສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ໂປເຊດເຊີ AMD EPYC ຈາກລຸ້ນທໍາອິດເຖິງສາມ.

ສຳລັບໂປເຊດເຊີ AMD EPYC ລຸ້ນທີສາມ (Zen 3), ບັນຫາດັ່ງກ່າວໄດ້ຮັບການແກ້ໄຂແລ້ວໃນການອັບເດດລະຫັດໄມໂຄຣໂຄດເດືອນພະຈິກທີ່ອອກໂດຍ AMD ໃນມື້ວານນີ້ (ການແກ້ໄຂດັ່ງກ່າວບໍ່ໄດ້ສົ່ງຜົນໃຫ້ມີການລົງໂທດດ້ານປະສິດທິພາບ). ສຳລັບໂປເຊດເຊີ AMD EPYC ລຸ້ນທຳອິດ ແລະ ລຸ້ນທີສອງ (Zen 1 ແລະ Zen 2), ການປ້ອງກັນບໍ່ໄດ້ຖືກສະໜອງໃຫ້, ຍ້ອນວ່າ CPU ເຫຼົ່ານີ້ຂາດການສະໜັບສະໜູນສຳລັບການຂະຫຍາຍ SEV-SNP, ເຊິ່ງໃຫ້ການຕິດຕາມກວດກາຄວາມສົມບູນ. ເຄື່ອງ virtualໂປເຊດເຊີ AMD AMD EPYC "Genoa" ລຸ້ນທີສີ່ທີ່ອີງໃສ່ສະຖາປັດຕະຍະກຳຈຸລະພາກ "Zen 4" ບໍ່ມີຄວາມສ່ຽງ.

ເທັກໂນໂລຢີ AMD SEV ຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການແຍກເຄື່ອງ virtual ໂດຍຜູ້ໃຫ້ບໍລິການຄລາວເຊັ່ນ Amazon Web Services (AWS), Google Cloud, Microsoft Azure, ແລະ Oracle Compute Infrastructure (OCI). ການປົກປ້ອງ AMD SEV ຖືກຈັດຕັ້ງປະຕິບັດຜ່ານການເຂົ້າລະຫັດລະດັບຮາດແວຂອງຫນ່ວຍຄວາມຈໍາເຄື່ອງ virtual. ນອກຈາກນັ້ນ, ສ່ວນຂະຫຍາຍ SEV-ES (Encrypted State) ປົກປ້ອງ registers CPU. ມີພຽງແຕ່ລະບົບແຂກໃນປະຈຸບັນເທົ່ານັ້ນທີ່ສາມາດເຂົ້າເຖິງຂໍ້ມູນທີ່ຖືກຖອດລະຫັດ, ໃນຂະນະທີ່ລະບົບອື່ນໆສາມາດເຂົ້າເຖິງມັນໄດ້. ເຄື່ອງ virtual ແລະ hypervisor, ເມື່ອພະຍາຍາມເຂົ້າເຖິງໜ່ວຍຄວາມຈຳນີ້, ຈະໄດ້ຮັບຊຸດຂໍ້ມູນທີ່ຖືກເຂົ້າລະຫັດ.

ຮຸ່ນທີສາມຂອງໂປເຊດເຊີ AMD EPYC ໄດ້ນໍາສະເຫນີສ່ວນຂະຫຍາຍເພີ່ມເຕີມ, SEV-SNP (Secure Nested Paging), ເຊິ່ງຮັບປະກັນການເຮັດວຽກທີ່ປອດໄພຂອງຕາຕະລາງຫນ້າຫນ່ວຍຄວາມຈໍາທີ່ຊ້ອນກັນ. ນອກເຫນືອຈາກການເຂົ້າລະຫັດຫນ່ວຍຄວາມຈໍາທົ່ວໄປແລະການແຍກລົງທະບຽນ, SEV-SNP ປະຕິບັດມາດຕະການເພີ່ມເຕີມເພື່ອປົກປ້ອງຄວາມສົມບູນຂອງຫນ່ວຍຄວາມຈໍາໂດຍການປ້ອງກັນການປ່ຽນແປງຂອງ VM ໂດຍ hypervisor. ກະແຈການເຂົ້າລະຫັດຖືກຈັດການຢູ່ຂ້າງຂອງໂປເຊດເຊີ PSP (Platform Security Processor) ແຍກຕ່າງຫາກທີ່ສ້າງຂຶ້ນໃນຊິບ, ປະຕິບັດບົນພື້ນຖານສະຖາປັດຕະຍະກໍາ ARM.

ໂດຍເນື້ອແທ້ແລ້ວຂອງວິທີການໂຈມຕີທີ່ສະເຫນີແມ່ນການນໍາໃຊ້ຄໍາແນະນໍາ INVD ເພື່ອ invalidate blocks (lines) ໃນ cache ຂອງຫນ້າເປື້ອນໂດຍບໍ່ມີການ dumping ຂໍ້ມູນທີ່ສະສົມຢູ່ໃນ cache ເຂົ້າໄປໃນຫນ່ວຍຄວາມຈໍາ (write-back). ດັ່ງນັ້ນ, ວິທີການອະນຸຍາດໃຫ້ທ່ານສາມາດຂັບໄລ່ຂໍ້ມູນການປ່ຽນແປງຈາກ cache ໂດຍບໍ່ມີການປ່ຽນສະຖານະຫນ່ວຍຄວາມຈໍາ. ເພື່ອປະຕິບັດການໂຈມຕີ, ມັນຖືກສະເຫນີໃຫ້ໃຊ້ການຍົກເວັ້ນຊອບແວ (ການສີດຄວາມຜິດ) ເພື່ອຂັດຂວາງການເຮັດວຽກຂອງ virtual machine ໃນສອງບ່ອນ: ທໍາອິດ, ຜູ້ໂຈມຕີເອີ້ນວ່າຄໍາແນະນໍາ "wbnoinvd" ເພື່ອປັບການດໍາເນີນການຂຽນຫນ່ວຍຄວາມຈໍາທັງຫມົດທີ່ສະສົມຢູ່ໃນ. cache, ແລະໃນສະຖານທີ່ທີສອງເອີ້ນວ່າຄໍາແນະນໍາ "invd" ເພື່ອກັບຄືນການດໍາເນີນງານການຂຽນບໍ່ໄດ້ສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນໃນຄວາມຊົງຈໍາກັບສະຖານະເກົ່າ.

ເພື່ອກວດເບິ່ງລະບົບຂອງທ່ານສໍາລັບຊ່ອງໂຫວ່, prototype ການຂູດຮີດໄດ້ຖືກເຜີຍແຜ່ທີ່ຊ່ວຍໃຫ້ທ່ານສາມາດໃສ່ຂໍ້ຍົກເວັ້ນເຂົ້າໄປໃນເຄື່ອງ virtual ທີ່ຖືກປ້ອງກັນຜ່ານ AMD SEV ແລະກັບຄືນການປ່ຽນແປງໃນ VM ທີ່ບໍ່ໄດ້ຖືກຕັ້ງຄືນໃຫມ່. Rollback ຂອງການປ່ຽນແປງສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອປ່ຽນການໄຫຼເຂົ້າຂອງໂປລແກລມໂດຍການສົ່ງຄືນທີ່ຢູ່ກັບຄືນເກົ່າຢູ່ໃນ stack, ຫຼືເພື່ອນໍາໃຊ້ຕົວກໍານົດການເຂົ້າສູ່ລະບົບຂອງເຊດຊັນເກົ່າທີ່ຖືກຢືນຢັນກ່ອນຫນ້ານີ້ໂດຍການສົ່ງຄືນຄ່າຄຸນລັກສະນະການພິສູດຢືນຢັນ.

ຕົວຢ່າງ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການໃຊ້ວິທີ CacheWarp ເພື່ອປະຕິບັດການໂຈມຕີ Bellcore ໃນການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດອັລກໍຣິທຶມ RSA-CRT ໃນຫ້ອງສະໝຸດ ipp-crypto, ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດກູ້ຄືນລະຫັດສ່ວນຕົວໄດ້ໂດຍການທົດແທນຄວາມຜິດພາດໃນລະຫວ່າງການຄິດໄລ່ລາຍເຊັນດິຈິຕອນ. ພວກເຂົາຍັງໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວິທີການປອມແປງພາລາມິເຕີການກວດສອບເຊດຊັນ OpenSSH ໃນລະຫວ່າງການເຊື່ອມຕໍ່ໄລຍະໄກກັບລະບົບແຂກ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນປ່ຽນສະຖານະການກວດສອບເມື່ອເປີດໃຊ້ໂປຣແກຣມ sudo ເພື່ອຮັບສິດທິພິເສດຂອງ root ໃນ. Ubuntu ວັນທີ 20.04 ເມສາ. ຊ່ອງໂຫວ່ດັ່ງກ່າວໄດ້ຖືກທົດສອບໃນລະບົບທີ່ມີໂປເຊດເຊີ AMD EPYC 7252, 7313P, ແລະ 7443.

ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນ: opennet.ru