ഇന്റൽ, എഎംഡി സിപിയു എന്നിവയുടെ ഊഹക്കച്ചവട നിർവ്വഹണ സംവിധാനത്തിനെതിരായ ഒരു പുതിയ ആക്രമണമാണ് റെറ്റ്ബ്ലീഡ്

ETH സൂറിച്ചിൽ നിന്നുള്ള ഒരു കൂട്ടം ഗവേഷകർ സിപിയുവിലെ പരോക്ഷ സംക്രമണങ്ങളുടെ ഊഹക്കച്ചവട നിർവ്വഹണ സംവിധാനത്തിൽ ഒരു പുതിയ ആക്രമണം തിരിച്ചറിഞ്ഞു, ഇത് കേർണൽ മെമ്മറിയിൽ നിന്ന് വിവരങ്ങൾ വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നതിനോ അല്ലെങ്കിൽ വെർച്വൽ മെഷീനുകളിൽ നിന്ന് ഹോസ്റ്റ് സിസ്റ്റത്തിൽ ആക്രമണം സംഘടിപ്പിക്കുന്നതിനോ സാധ്യമാക്കുന്നു. കേടുപാടുകൾ Retbleed (CVE-2022-29900, CVE-2022-29901) എന്ന കോഡ് നാമത്തിലാണ്, അവ സ്പെക്റ്റർ-v2 ആക്രമണങ്ങൾക്ക് അടുത്താണ്. "jmp" നിർദ്ദേശം ഉപയോഗിച്ച് ഒരു പരോക്ഷ ജമ്പിന് പകരം, "റെറ്റ്" (റിട്ടേൺ) നിർദ്ദേശം പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുമ്പോൾ അനിയന്ത്രിതമായ കോഡിൻ്റെ ഊഹക്കച്ചവട നിർവ്വഹണത്തിൻ്റെ ഓർഗനൈസേഷനിലാണ് വ്യത്യാസം വരുന്നത്. മെമ്മറി അല്ലെങ്കിൽ ഒരു സിപിയു രജിസ്റ്റർ.

ഒരു ആക്രമണകാരിക്ക് തെറ്റായ സംക്രമണ പ്രവചനത്തിനുള്ള വ്യവസ്ഥകൾ സൃഷ്ടിക്കാനും പ്രോഗ്രാം എക്സിക്യൂഷൻ ലോജിക് നൽകിയിട്ടില്ലാത്ത കോഡിൻ്റെ ഒരു ബ്ലോക്കിലേക്ക് ടാർഗെറ്റുചെയ്‌തതും ഊഹക്കച്ചവടമുള്ളതുമായ പരിവർത്തനം സംഘടിപ്പിക്കാനും കഴിയും. ആത്യന്തികമായി, ബ്രാഞ്ച് പ്രവചനം ന്യായീകരിക്കപ്പെട്ടിട്ടില്ലെന്നും പ്രവർത്തനത്തെ അതിൻ്റെ യഥാർത്ഥ അവസ്ഥയിലേക്ക് തിരികെ കൊണ്ടുവരുമെന്നും പ്രോസസർ നിർണ്ണയിക്കും, എന്നാൽ ഊഹക്കച്ചവടത്തിൽ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്ന ഡാറ്റ കാഷെയിലും മൈക്രോ ആർക്കിടെക്ചറൽ ബഫറുകളിലും അവസാനിക്കും. തെറ്റായി നടപ്പിലാക്കിയ ബ്ലോക്ക് മെമ്മറിയിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുകയാണെങ്കിൽ, അതിൻ്റെ ഊഹക്കച്ചവടം മെമ്മറിയിൽ നിന്ന് വായിക്കുന്ന ഡാറ്റ പങ്കിട്ട കാഷെയിൽ നിക്ഷേപിക്കുന്നതിലേക്ക് നയിക്കും.

ഊഹക്കച്ചവട പ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് ശേഷം കാഷെയിൽ ശേഷിക്കുന്ന ഡാറ്റ നിർണ്ണയിക്കാൻ, കാഷെ ചെയ്തതും കാഷെ ചെയ്യാത്തതുമായ ഡാറ്റയിലേക്കുള്ള ആക്സസ് സമയങ്ങളിലെ മാറ്റങ്ങൾ വിശകലനം ചെയ്യുന്നത് പോലെ, ശേഷിക്കുന്ന ഡാറ്റ നിർണ്ണയിക്കാൻ ഒരു ആക്രമണകാരിക്ക് സൈഡ്-ചാനൽ ടെക്നിക്കുകൾ ഉപയോഗിക്കാം. മറ്റൊരു പ്രത്യേക തലത്തിലുള്ള പ്രദേശങ്ങളിൽ നിന്ന് (ഉദാഹരണത്തിന്, കേർണൽ മെമ്മറിയിൽ നിന്ന്) വിവരങ്ങൾ മനഃപൂർവം എക്‌സ്‌ട്രാക്റ്റുചെയ്യുന്നതിന്, “ഗാഡ്‌ജെറ്റുകൾ” ഉപയോഗിക്കുന്നു - സ്വാധീനിക്കാവുന്ന ബാഹ്യ സാഹചര്യങ്ങളെ ആശ്രയിച്ച് മെമ്മറിയിൽ നിന്ന് ഊഹക്കച്ചവടത്തിൽ ഡാറ്റ വായിക്കാൻ അനുയോജ്യമായ കേർണലിലുള്ള കമാൻഡുകളുടെ ശ്രേണികൾ. ആക്രമണകാരി.

സോപാധികവും പരോക്ഷവുമായ ജമ്പ് നിർദ്ദേശങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന ക്ലാസിക് സ്‌പെക്ടർ ക്ലാസ് ആക്രമണങ്ങളിൽ നിന്ന് പരിരക്ഷിക്കുന്നതിന്, മിക്ക ഓപ്പറേറ്റിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളും "റെറ്റ്‌പോളിൻ" സാങ്കേതികത ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് പരോക്ഷമായ ജമ്പ് ഓപ്പറേഷനുകളെ "റെറ്റ്" നിർദ്ദേശം ഉപയോഗിച്ച് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നതിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്, ഇതിനായി പ്രോസസ്സറുകൾ പ്രത്യേക സ്റ്റാക്ക് സ്റ്റേറ്റ് പ്രവചന യൂണിറ്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഒരു ബ്രാഞ്ച് പ്രവചന ബ്ലോക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്നില്ല. 2018-ൽ റെറ്റ്‌പോളിൻ അവതരിപ്പിച്ചപ്പോൾ, "റെറ്റ്" നിർദ്ദേശം ഉപയോഗിച്ച് ഊഹക്കച്ചവടത്തിന് സ്പെക്റ്റർ പോലുള്ള വിലാസ കൃത്രിമങ്ങൾ പ്രായോഗികമല്ലെന്ന് വിശ്വസിക്കപ്പെട്ടു.

Retbleed ആക്രമണ രീതി വികസിപ്പിച്ച ഗവേഷകർ "ret" നിർദ്ദേശം ഉപയോഗിച്ച് ഒരു ഊഹക്കച്ചവടം ആരംഭിക്കുന്നതിനുള്ള മൈക്രോ ആർക്കിടെക്ചറൽ വ്യവസ്ഥകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള സാധ്യത തെളിയിക്കുകയും ലിനക്സ് കേർണലിലെ അപകടസാധ്യത പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നതിന് അനുയോജ്യമായ നിർദ്ദേശങ്ങളുടെ (ഗാഡ്‌ജെറ്റുകൾ) തിരിച്ചറിയുന്നതിനുള്ള റെഡിമെയ്ഡ് ടൂളുകൾ പ്രസിദ്ധീകരിക്കുകയും ചെയ്തു. അതിൽ അത്തരം വ്യവസ്ഥകൾ സ്വയം പ്രകടമാണ്.

ഗവേഷണ വേളയിൽ, ഇൻ്റൽ സിപിയു ഉള്ള സിസ്റ്റങ്ങളിൽ, സെക്കൻഡിൽ 219 ബൈറ്റുകളുടെ വേഗതയിലും 98% കൃത്യതയിലും ഉപയോക്തൃ ഇടത്തിലെ ഒരു പ്രത്യേകാവകാശമില്ലാത്ത പ്രക്രിയയിൽ നിന്ന് കേർണൽ മെമ്മറിയിൽ നിന്ന് അനിയന്ത്രിതമായ ഡാറ്റ എക്‌സ്‌ട്രാക്റ്റുചെയ്യാൻ അനുവദിക്കുന്ന ഒരു പ്രവർത്തന ചൂഷണം തയ്യാറാക്കി. എഎംഡി പ്രൊസസറുകളിൽ, എക്‌പ്ലോയിറ്റിൻ്റെ കാര്യക്ഷമത വളരെ കൂടുതലാണ് - ചോർച്ച നിരക്ക് സെക്കൻഡിൽ 3.9 കെബി ആണ്. ഒരു പ്രായോഗിക ഉദാഹരണമായി, /etc/shadow ഫയലിൻ്റെ ഉള്ളടക്കം നിർണ്ണയിക്കാൻ നിർദ്ദേശിച്ച ചൂഷണം എങ്ങനെ ഉപയോഗിക്കാമെന്ന് ഞങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. ഇൻ്റൽ സിപിയു ഉള്ള സിസ്റ്റങ്ങളിൽ, റൂട്ട് യൂസർ പാസ്‌വേഡ് ഹാഷ് നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനുള്ള ആക്രമണം 28 മിനിറ്റിലും എഎംഡി സിപിയു ഉള്ള സിസ്റ്റങ്ങളിൽ - 6 മിനിറ്റിലും നടത്തി.

6 ക്യു 8 ന് മുമ്പ് പുറത്തിറങ്ങിയ ഇൻ്റൽ പ്രോസസറുകളുടെ 3-2019 തലമുറകൾക്കും (സ്കൈലേക്ക് ഉൾപ്പെടെ), ക്യു 1 1 ന് മുമ്പ് പുറത്തിറക്കിയ സെൻ 2, സെൻ 2021+, സെൻ 3 മൈക്രോ ആർക്കിടെക്ചറുകൾ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള എഎംഡി പ്രോസസറുകൾക്കും ആക്രമണം സ്ഥിരീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്. AMD ZenXNUMX, Intel Alder Lake തുടങ്ങിയ പുതിയ പ്രോസസർ മോഡലുകളിലും ARM പ്രോസസറുകളിലും, നിലവിലുള്ള സംരക്ഷണ സംവിധാനങ്ങളാൽ പ്രശ്നം തടഞ്ഞിരിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, IBRS (പരോക്ഷ ബ്രാഞ്ച് നിയന്ത്രിത ഊഹക്കച്ചവടം) നിർദ്ദേശങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത് ആക്രമണങ്ങളിൽ നിന്ന് പരിരക്ഷിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു.

Linux കേർണലിനും Xen ഹൈപ്പർവൈസറിനും വേണ്ടി ഒരു കൂട്ടം മാറ്റങ്ങൾ തയ്യാറാക്കിയിട്ടുണ്ട്, ഇത് പഴയ CPU-കളിലെ സോഫ്റ്റ്‌വെയറിലെ പ്രശ്നം തടയും. ലിനക്സ് കേർണലിനായുള്ള നിർദ്ദിഷ്ട പാച്ച് 68 ഫയലുകൾ മാറ്റുകയും 1783 ലൈനുകൾ ചേർക്കുകയും 387 ലൈനുകൾ ഇല്ലാതാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. നിർഭാഗ്യവശാൽ, സംരക്ഷണം ഗണ്യമായ ഓവർഹെഡ് ചെലവുകളിലേക്ക് നയിക്കുന്നു - എഎംഡി, ഇൻ്റൽ പ്രോസസറുകളിൽ നടത്തിയ ടെക്സ്റ്റുകളിൽ, പ്രകടനം കുറയുന്നത് 14% മുതൽ 39% വരെ കണക്കാക്കുന്നു. IBRS നിർദ്ദേശങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സംരക്ഷണം ഉപയോഗിക്കുന്നതാണ് കൂടുതൽ അഭികാമ്യം, പുതിയ തലമുറ ഇൻ്റൽ സിപിയുകളിൽ ലഭ്യമാണ്, ലിനക്സ് കേർണൽ 4.19 മുതൽ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു.

ഇൻ്റൽ പ്രോസസറുകളിൽ, റിട്ടേൺ സ്റ്റാക്ക് ബഫറിലെ ലോവർ ബൗണ്ടിലൂടെ (അണ്ടർഫ്ലോ) ഓവർഫ്ലോ സംഭവിക്കുമ്പോൾ ദൃശ്യമാകുന്ന ഒരു സവിശേഷതയ്ക്ക് നന്ദി പറഞ്ഞ് ഒരു ഊഹക്കച്ചവട പരോക്ഷ ജമ്പിനുള്ള വിലാസം മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നു. അത്തരം അവസ്ഥകൾ ഉണ്ടാകുമ്പോൾ, സാധാരണ പരോക്ഷ ജമ്പുകൾക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്നതുപോലെ വിലാസം തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിനുള്ള യുക്തി പ്രയോഗിക്കാൻ "റെറ്റ്" നിർദ്ദേശം ആരംഭിക്കുന്നു. ലിനക്സ് കേർണലിൽ ആയിരത്തിലധികം സ്ഥലങ്ങൾ കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്, ഇത് അത്തരമൊരു ബാക്ക്ഫ്ലോ ആരംഭിക്കുന്നതിനുള്ള സാഹചര്യങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുകയും സിസ്റ്റം കോളുകൾ വഴി ആക്സസ് ചെയ്യാവുന്നതുമാണ്.

എഎംഡി പ്രോസസറുകളിൽ, ഒരു സ്റ്റാക്ക്-നിർദ്ദിഷ്ട ബഫർ (റിട്ടേൺ അഡ്രസ് സ്റ്റാക്ക്) പരാമർശിക്കാതെയാണ് "റെറ്റ്" നിർദ്ദേശത്തിൻ്റെ ഊഹക്കച്ചവടം നടപ്പിലാക്കുന്നത്, കൂടാതെ ബ്രാഞ്ച് പ്രവചന യൂണിറ്റ് "റെറ്റ്" നിർദ്ദേശത്തെ ഒരു നിയന്ത്രണ റിട്ടേണായിട്ടല്ല, മറിച്ച് ഒരു പരോക്ഷ ശാഖയായി കണക്കാക്കുന്നു. , കൂടാതെ, അതനുസരിച്ച്, പ്രവചന പരോക്ഷ സംക്രമണങ്ങൾക്കായി ഡാറ്റ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ സാഹചര്യങ്ങളിൽ, ഒരു സിസ്റ്റം കോൾ വഴി എത്തിച്ചേരാവുന്ന ഏതൊരു "റെറ്റ്" പ്രവർത്തനവും പ്രയോജനപ്പെടുത്താം.

കൂടാതെ, സാങ്കൽപ്പിക ശാഖകൾ നടപ്പിലാക്കുന്നതുമായി ബന്ധപ്പെട്ട AMD CPU-കളിൽ (CVE-2022-23825, ബ്രാഞ്ച് തരം ആശയക്കുഴപ്പം) മറ്റൊരു പ്രശ്‌നവും തിരിച്ചറിഞ്ഞിട്ടുണ്ട് - ആവശ്യമായ ബ്രാഞ്ച് നിർദ്ദേശങ്ങൾ ഇല്ലാതെ പോലും ബ്രാഞ്ച് പ്രവചനത്തിനുള്ള വ്യവസ്ഥകൾ സംഭവിക്കാം, ഇത് ബ്രാഞ്ച് പ്രവചന ബഫറിനെ സ്വാധീനിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു. "റെറ്റ്" എന്ന നിർദ്ദേശമില്ലാതെ. ഈ സവിശേഷത സംരക്ഷണം നടപ്പിലാക്കുന്നതിനെ ഗണ്യമായി സങ്കീർണ്ണമാക്കുന്നു, കൂടാതെ ബ്രാഞ്ച് പ്രവചന ബഫറിൻ്റെ കൂടുതൽ സജീവമായ ക്ലീനിംഗ് ആവശ്യമാണ്. കേർണലിലേക്ക് പൂർണ്ണ പരിരക്ഷ ചേർക്കുന്നത് ഓവർഹെഡ് 209% വർദ്ധിപ്പിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.

അവലംബം: opennet.ru