സെൻസിറ്റീവ് ഡാറ്റ എക്‌സ്‌ട്രാക്‌റ്റ് ചെയ്യാനോ ഒരു എൻക്ലേവിൽ കോഡ് എക്‌സിക്യൂട്ട് ചെയ്യാനോ Intel SGX-നെ ആക്രമിക്കുക

പീപ്പിൾസ് ലിബറേഷൻ ആർമി ഡിഫൻസ് സയൻസ് ആൻഡ് ടെക്‌നോളജി യൂണിവേഴ്‌സിറ്റി, നാഷണൽ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റി ഓഫ് സിംഗപ്പൂർ, ETH സൂറിച്ച് എന്നിവിടങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള ഗവേഷകർ ഒറ്റപ്പെട്ട എൻക്ലേവുകൾ Intel SGX (സോഫ്റ്റ്‌വെയർ ഗാർഡ് എക്‌സ്‌റ്റൻഷൻസ്) ആക്രമിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പുതിയ രീതി വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്. ആക്രമണത്തെ SmashEx എന്ന് വിളിക്കുന്നു, ഇത് Intel SGX-നുള്ള റൺടൈം ഘടകങ്ങളുടെ പ്രവർത്തന സമയത്ത് ഒഴിവാക്കൽ സാഹചര്യങ്ങൾ കൈകാര്യം ചെയ്യുമ്പോൾ വീണ്ടും പ്രവേശിക്കുന്നതിലെ പ്രശ്നങ്ങൾ മൂലമാണ് ഇത് സംഭവിക്കുന്നത്. നിർദ്ദിഷ്ട ആക്രമണ രീതി, നിങ്ങൾക്ക് ഓപ്പറേറ്റിംഗ് സിസ്റ്റത്തിൽ നിയന്ത്രണമുണ്ടെങ്കിൽ, എൻക്ലേവിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന രഹസ്യാത്മക ഡാറ്റ നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനോ അല്ലെങ്കിൽ എൻക്ലേവിന്റെ മെമ്മറിയിലേക്ക് നിങ്ങളുടെ കോഡ് പകർത്തുന്നതും അതിന്റെ നിർവ്വഹണവും സംഘടിപ്പിക്കുന്നതും സാധ്യമാക്കുന്നു.

Intel SGX SDK (CVE-2021-0186), Microsoft Open Enclave (CVE-2021-33767) എന്നിവ അടിസ്ഥാനമാക്കി റൺടൈം ഉള്ള എൻക്ലേവുകൾക്കായി എക്സ്പ്ലോയിറ്റ് പ്രോട്ടോടൈപ്പുകൾ തയ്യാറാക്കിയിട്ടുണ്ട്. ആദ്യ സന്ദർഭത്തിൽ, HTTPS-നായി ഒരു വെബ് സെർവറിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു RSA കീ എക്‌സ്‌ട്രാക്‌റ്റുചെയ്യാനുള്ള കഴിവ് പ്രകടമാക്കി, രണ്ടാമത്തേതിൽ, എൻക്ലേവിനുള്ളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന cURL യൂട്ടിലിറ്റി വഴി ലഭിച്ച ഉള്ളടക്കം നിർണ്ണയിക്കാൻ സാധിച്ചു. Intel SGX SDK 2.13, ഓപ്പൺ എൻക്ലേവ് 0.17.1 എന്നിവയുടെ റിലീസുകളിൽ ഈ അപകടസാധ്യത ഇതിനകം തന്നെ പ്രോഗ്രമാറ്റിക്കായി അഭിസംബോധന ചെയ്തിട്ടുണ്ട്. Intel SGX SDK, Microsoft Open Enclave എന്നിവയ്‌ക്ക് പുറമേ, Google Asylo SDK, EdgelessRT, Apache Teaclave, Rust SGX SDK, SGX-LKL, CoSMIX, വെരാക്രൂസ് എന്നിവയിലും ഈ ദുർബലത ദൃശ്യമാകുന്നു.

SGX (സോഫ്‌റ്റ്‌വെയർ ഗാർഡ് എക്സ്റ്റൻഷനുകൾ) സാങ്കേതികവിദ്യ ആറാം തലമുറ ഇന്റൽ കോർ പ്രോസസറുകളിൽ (സ്കൈലേക്ക്) പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടുവെന്നും അടച്ച മെമ്മറി ഏരിയകൾ - എൻക്ലേവുകൾ, ഉള്ളടക്കങ്ങൾ വായിക്കാൻ കഴിയാത്തതും അനുവദിക്കുന്നതിന് ഉപയോക്തൃ-തല ആപ്ലിക്കേഷനുകളെ അനുവദിക്കുന്ന നിർദ്ദേശങ്ങളുടെ ഒരു പരമ്പര വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു. കേർണലും റിംഗ്0, എസ്എംഎം, വിഎംഎം മോഡുകളിൽ എക്സിക്യൂട്ട് ചെയ്ത കോഡും പോലും പരിഷ്ക്കരിച്ചു. പരമ്പരാഗത ജമ്പ് ഫംഗ്ഷനുകളും രജിസ്റ്ററുകളും സ്റ്റാക്കുമായുള്ള കൃത്രിമത്വങ്ങളും ഉപയോഗിച്ച് എൻക്ലേവിലെ കോഡിലേക്ക് നിയന്ത്രണം കൈമാറുന്നത് അസാധ്യമാണ് - പ്രത്യേകമായി സൃഷ്ടിച്ച പുതിയ നിർദ്ദേശങ്ങൾ EENTER, EEXIT, ERESUME എന്നിവ എൻക്ലേവിലേക്ക് നിയന്ത്രണം കൈമാറാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അത് അധികാര പരിശോധനകൾ നടത്തുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, എൻക്ലേവിൽ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്ന കോഡിന് എൻക്ലേവിനുള്ളിലെ ഫംഗ്‌ഷനുകൾ ആക്‌സസ് ചെയ്യാൻ ക്ലാസിക്കൽ കോളിംഗ് രീതികളും ബാഹ്യ ഫംഗ്‌ഷനുകൾ വിളിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രത്യേക നിർദ്ദേശങ്ങളും ഉപയോഗിക്കാം. ഒരു DRAM മൊഡ്യൂളിലേക്ക് കണക്റ്റുചെയ്യുന്നത് പോലുള്ള ഹാർഡ്‌വെയർ ആക്രമണങ്ങളിൽ നിന്ന് പരിരക്ഷിക്കാൻ എൻക്ലേവ് മെമ്മറി എൻക്രിപ്ഷൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഒരു ഹാർഡ്‌വെയർ ഒഴിവാക്കൽ എറിഞ്ഞുകൊണ്ട് ഒരു എൻക്ലേവ് നിർത്തലാക്കാൻ SGX സാങ്കേതികവിദ്യ ഓപ്പറേറ്റിംഗ് സിസ്റ്റത്തെ അനുവദിക്കുന്നു എന്നതാണ് പ്രശ്‌നം, കൂടാതെ അത്തരം ഒഴിവാക്കലുകൾ ആറ്റോമികമായി കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിന് എൻക്ലേവുകൾ പ്രാകൃതങ്ങൾ ശരിയായി നടപ്പിലാക്കുന്നില്ല. ഓപ്പറേറ്റിംഗ് സിസ്റ്റം കേർണലിൽ നിന്നും സാധാരണ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ നിന്നും വ്യത്യസ്തമായി, എൻക്ലേവുകൾക്കുള്ളിലെ കോഡിന് അസമന്വിതമായി എറിയുന്ന ഒഴിവാക്കലുകൾ കൈകാര്യം ചെയ്യുമ്പോൾ ആറ്റോമിക് പ്രവർത്തനങ്ങൾ സംഘടിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രാകൃതങ്ങളിലേക്ക് പ്രവേശനമില്ല. നിർദ്ദിഷ്‌ട ആറ്റോമിക് പ്രിമിറ്റീവുകൾ ഇല്ലാതെ, എൻക്ലേവ് എപ്പോൾ വേണമെങ്കിലും തടസ്സപ്പെടുകയും നിർവ്വഹണത്തിലേക്ക് മടങ്ങുകയും ചെയ്യാം, എൻക്ലേവ് നിർണായക വിഭാഗങ്ങൾ നിർവ്വഹിക്കുകയും സുരക്ഷിതമല്ലാത്ത അവസ്ഥയിലായിരിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന സമയങ്ങളിൽ പോലും (ഉദാഹരണത്തിന്, സിപിയു രജിസ്റ്ററുകൾ സംരക്ഷിക്കപ്പെടുകയോ പുനഃസ്ഥാപിക്കാതിരിക്കുകയോ ചെയ്യുമ്പോൾ).

സാധാരണ പ്രവർത്തനത്തിന്, കോൺഫിഗർ ചെയ്യാവുന്ന ഹാർഡ്‌വെയർ ഒഴിവാക്കലുകൾ വഴി എൻക്ലേവിന്റെ നിർവ്വഹണം തടസ്സപ്പെടുത്താൻ SGX സാങ്കേതികവിദ്യ അനുവദിക്കുന്നു. ഈ ഫീച്ചർ എൻക്ലേവ് റൺടൈം എൻവയോൺമെന്റുകളെ ഇൻട്രാ-എൻക്ലേവ് എക്‌സ്‌പ്‌ഷൻ ഹാൻഡ്‌ലിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ സിഗ്നൽ പ്രോസസ്സിംഗ് നടപ്പിലാക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു, എന്നാൽ ഇത് റീഎൻറന്റ് പിശകുകൾക്കും കാരണമാകും. ഒഴിവാക്കൽ ഹാൻഡ്‌ലറെ വീണ്ടും വിളിക്കുന്ന സാഹചര്യം ശരിയായി കൈകാര്യം ചെയ്യാത്തതിനാൽ SDK-യിലെ പിഴവുകൾ ചൂഷണം ചെയ്യുന്നതിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ് SmashEx ആക്രമണം. അപകടസാധ്യത പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നതിന്, ആക്രമണകാരിക്ക് എൻക്ലേവിന്റെ നിർവ്വഹണം തടസ്സപ്പെടുത്താൻ കഴിയണം, അതായത്. സിസ്റ്റം പരിസ്ഥിതിയുടെ പ്രവർത്തനം നിയന്ത്രിക്കണം.

ഒരു അപവാദം എറിഞ്ഞ ശേഷം, ആക്രമണകാരിക്ക് ഒരു ചെറിയ സമയ വിൻഡോ ലഭിക്കുന്നു, ഈ സമയത്ത് ഇൻപുട്ട് പാരാമീറ്ററുകൾ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ എക്സിക്യൂഷൻ ത്രെഡ് തടസ്സപ്പെടുത്താനാകും. പ്രത്യേകിച്ചും, നിങ്ങൾക്ക് സിസ്റ്റത്തിലേക്ക് (എൻക്ലേവിന് പുറത്തുള്ള പരിസ്ഥിതി) ആക്‌സസ് ഉണ്ടെങ്കിൽ, എൻക്ലേവ് എൻട്രി നിർദ്ദേശം (EENTER) നടപ്പിലാക്കിയ ഉടൻ തന്നെ നിങ്ങൾക്ക് ഒരു പുതിയ ഒഴിവാക്കൽ സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് സ്റ്റാക്ക് സജ്ജീകരിക്കുന്ന ഘട്ടത്തിൽ സിസ്റ്റത്തിലേക്ക് നിയന്ത്രണം തിരികെ നൽകും. എൻക്ലേവ് ഇതുവരെ പൂർത്തിയായിട്ടില്ല, അതിൽ സിപിയു രജിസ്റ്ററുകളുടെ അവസ്ഥയും സംരക്ഷിച്ചിരിക്കുന്നു.

സിസ്റ്റത്തിന് പിന്നീട് എൻക്ലേവിലേക്ക് നിയന്ത്രണം തിരികെ നൽകാനാകും, പക്ഷേ തടസ്സം സംഭവിക്കുന്ന സമയത്ത് എൻക്ലേവിന്റെ സ്റ്റാക്ക് കോൺഫിഗർ ചെയ്തിട്ടില്ലാത്തതിനാൽ, സിസ്റ്റം മെമ്മറിയിൽ വസിക്കുന്ന സ്റ്റാക്ക് ഉപയോഗിച്ച് എൻക്ലേവ് എക്സിക്യൂട്ട് ചെയ്യും, ഇത് റിട്ടേൺ-ഓറിയന്റഡ് പ്രോഗ്രാമിംഗ് (ROP) ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് ഉപയോഗിക്കാം. ) ചൂഷണ വിദ്യകൾ ഓറിയന്റഡ് പ്രോഗ്രാമിംഗ്). ROP ടെക്നിക് ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, ആക്രമണകാരി തന്റെ കോഡ് മെമ്മറിയിൽ സ്ഥാപിക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്നില്ല, പക്ഷേ ലോഡുചെയ്ത ലൈബ്രറികളിൽ ഇതിനകം ലഭ്യമായ മെഷീൻ നിർദ്ദേശങ്ങളുടെ ഭാഗങ്ങളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു, ഇത് ഒരു നിയന്ത്രണ റിട്ടേൺ നിർദ്ദേശത്തിൽ അവസാനിക്കുന്നു (ചട്ടം പോലെ, ഇവ ലൈബ്രറി ഫംഗ്ഷനുകളുടെ അവസാനമാണ്) . ആവശ്യമുള്ള പ്രവർത്തനക്ഷമത നേടുന്നതിന് സമാനമായ ബ്ലോക്കുകളിലേക്കുള്ള ("ഗാഡ്‌ജെറ്റുകൾ") കോളുകളുടെ ഒരു ശൃംഖല നിർമ്മിക്കുന്നതിനാണ് ചൂഷണത്തിന്റെ പ്രവർത്തനം.

അവലംബം: opennet.ru