Kasper, скенер за шпекулативни проблеми со извршувањето на кодот во кернелот на Linux, сега е достапен

Тим истражувачи од Слободниот Универзитет во Амстердам објави пакет со алатки Kasper дизајниран да идентификува фрагменти од код во кернелот Линукс кои можат да се користат за искористување на пропустите од класата Specter предизвикани од шпекулативно извршување на кодот на процесорот. Изворниот код за комплетот алатки се дистрибуира под лиценцата Apache 2.0.

Да потсетиме дека за да се извршат напади како Spectre v1, кои овозможуваат да се одреди содржината на меморијата, потребно е присуство во привилегираниот код на одредена низа команди (гаџети), што доведува до шпекулативно извршување на инструкциите . За целите на оптимизација, процесорот започнува да ги извршува таквите гаџети во шпекулативен режим, потоа утврдува дека предвидувањето на гранката не е оправдано и ги враќа операциите во нивната првобитна состојба, но податоците обработени за време на шпекулативното извршување завршуваат во кешот и микроархитектонските бафери и е достапен за преземање од нив со користење на различни методи определување на преостанати податоци преку канали од трети страни.

Претходно достапните алатки за скенирање гаџети за ранливоста на Spectre, засновани на пребарување за типични шеми, покажаа многу високо ниво на лажни позитиви, додека недостасуваа многу вистински гаџети (експериментите покажаа дека 99% од гаџетите идентификувани со такви алатки не може да се користат за напади , а 33% од работните гаџети кои би можеле да доведат до напад не биле забележани).

За да го подобри квалитетот на идентификување проблематични гаџети, Каспер моделира ранливости што напаѓачот може да ги искористи на секој чекор од извршувањето на нападите од класата Specter - се моделираат проблеми кои овозможуваат контрола на податоците (на пример, замена на податоците од напаѓачите во микроархитектонски структури за да се влијае на последователно шпекулативно извршување користејќи Напади од класата LVI), добиваат пристап до доверливи информации (на пример, кога се надминуваат границите на баферот или се користи меморијата откако ќе се ослободи) и протекуваат доверливи информации (на пример, со анализа на состојбата на кешот на процесорот или со користење на методот MDS).

При тестирање, кернелот е поврзан со библиотеки за извршување на Kasper и проверува што работи на ниво на LLVM. Процесот на проверка емулира шпекулативно извршување на кодот, имплементиран со помош на механизмот за враќање на контролната точка, кој конкретно извршува погрешно предвидена гранка на код, а потоа се враќа во првобитната состојба пред да започне гранката. Kasper, исто така, се обидува да симулира различни софтверски и хардверски пропусти, го анализира влијанието на архитектонските и микроархитектонските ефекти и врши fuzz тестирање на можните дејства на напаѓачот. За да се анализираат тековите на извршување, се користи портата DataFlowSanitizer за кернелот на Линукс, а за тестирање на заматување се користи изменета верзија на пакетот syzkaller.

Скенирањето на кернелот Линукс со помош на Kasper идентификуваше 1379 претходно непознати гаџети кои потенцијално водат до истекување на податоци за време на шпекулативно извршување на инструкциите. Забележано е дека можеби само некои од нив можат да претставуваат реални проблеми, но за да се покаже дека постои реална опасност, а не само теоретска, развиен е работен прототип на експлоат за еден од проблематичните фрагменти на кодот, што доведува до информации истекување од меморијата на кернелот.

Извор: opennet.ru