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 ຮຸ່ນທີສາມ (Zen 3), ບັນຫາໄດ້ຖືກແກ້ໄຂໃນການປັບປຸງ microcode ເດືອນພະຈິກທີ່ປ່ອຍອອກມາໃນມື້ວານນີ້ໂດຍ AMD (ການແກ້ໄຂບໍ່ໄດ້ເຮັດໃຫ້ເກີດການເສື່ອມໂຊມຂອງການປະຕິບັດໃດໆ). ສໍາລັບລຸ້ນທີ 1 ແລະທີສອງຂອງ AMD EPYC (Zen 2 ແລະ Zen 4), ການປ້ອງກັນບໍ່ໄດ້ສະຫນອງໃຫ້, ເນື່ອງຈາກວ່າ CPU ເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ສະຫນັບສະຫນູນການຂະຫຍາຍ SEV-SNP, ເຊິ່ງສະຫນອງການຄວບຄຸມຄວາມສົມບູນສໍາລັບເຄື່ອງ virtual. ການຜະລິດທີ່ສີ່ຂອງ AMD AMD EPYC "Genoa" processors ໂດຍອີງໃສ່ສະຖາປັດຕະຍະກໍາຈຸລະພາກ "Zen XNUMX" ບໍ່ມີຄວາມສ່ຽງ.

ເທກໂນໂລຍີ AMD SEV ຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການແຍກເຄື່ອງ virtual ໂດຍຜູ້ໃຫ້ບໍລິການຄລາວເຊັ່ນ Amazon Web Services (AWS), Google Cloud, Microsoft Azure ແລະ Oracle Compute Infrastructure (OCI). ການປົກປ້ອງ AMD SEV ຖືກປະຕິບັດໂດຍຜ່ານການເຂົ້າລະຫັດລະດັບຮາດແວຂອງຫນ່ວຍຄວາມຈໍາຂອງເຄື່ອງ virtual. ນອກຈາກນັ້ນ, ສ່ວນຂະຫຍາຍ SEV-ES (Encrypted State) ປົກປ້ອງການລົງທະບຽນ CPU. ມີພຽງແຕ່ລະບົບແຂກປະຈຸບັນເທົ່ານັ້ນທີ່ສາມາດເຂົ້າເຖິງຂໍ້ມູນທີ່ຖອດລະຫັດໄດ້, ແລະເມື່ອເຄື່ອງ virtual ອື່ນໆແລະ hypervisor ພະຍາຍາມເຂົ້າເຖິງຫນ່ວຍຄວາມຈໍານີ້, ພວກເຂົາໄດ້ຮັບຊຸດຂໍ້ມູນທີ່ຖືກເຂົ້າລະຫັດ.

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, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການນໍາໃຊ້ວິທີການ CacheWarp ເພື່ອປະຕິບັດການໂຈມຕີ Bellcore ໃນການປະຕິບັດ algorithm RSA-CRT ໃນຫ້ອງສະຫມຸດ ipp-crypto, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະຟື້ນຕົວລະຫັດສ່ວນຕົວໂດຍຜ່ານການທົດແທນຄວາມຜິດພາດໃນເວລາທີ່ການຄິດໄລ່ດິຈິຕອນ. ລາຍເຊັນ. ມັນຍັງສະແດງວິທີທີ່ທ່ານສາມາດປ່ຽນພາລາມິເຕີການກວດສອບເຊດຊັນເປັນ OpenSSH ເມື່ອເຊື່ອມຕໍ່ຫ່າງໄກສອກຫຼີກກັບລະບົບແຂກ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນປ່ຽນສະຖານະການກວດສອບເມື່ອເປີດໃຊ້ sudo utility ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຮັບສິດທິຮາກໃນ Ubuntu 20.04. ການຂຸດຄົ້ນໄດ້ຖືກທົດສອບຢູ່ໃນລະບົບທີ່ມີໂປເຊດເຊີ AMD EPYC 7252, 7313P ແລະ 7443.

ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນ: opennet.ru