L1DES (CacheOut), VRS - Intel CPU-കളുടെ മൈക്രോ ആർക്കിടെക്ചറൽ ഘടനകളിലെ പുതിയ കേടുപാടുകൾ

ഇന്റൽ അനാവരണം ചെയ്തു L1D കാഷെ ഡാറ്റ ചോർച്ച മൂലമുണ്ടായ ഇന്റൽ സിപിയുകളിലെ രണ്ട് പുതിയ ദുർബലതകളുടെ വിശദാംശങ്ങൾ (CVE-2020-0549, L1DES — L1D എവിക്ഷൻ സാമ്പിൾ) വെക്റ്റർ രജിസ്റ്ററുകൾ (CVE-2020-0548, VRS — വെക്റ്റർ രജിസ്റ്റർ സാമ്പിളിംഗ്). ദുർബലതകൾ വിഭാഗത്തിൽ പെടുന്നു. MDS (മൈക്രോ ആർക്കിടെക്ചറൽ ഡാറ്റ സാംപ്ലിംഗ്) എന്നിവയാണ് ഇവ, കൂടാതെ മൈക്രോ ആർക്കിടെക്ചറൽ ഘടനകളിലെ ഡാറ്റയിലേക്ക് സൈഡ്-ചാനൽ വിശകലന രീതികളുടെ പ്രയോഗത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതുമാണ്. AMD, ARM, മറ്റ് പ്രോസസ്സറുകൾ എന്നിവ ഈ പ്രശ്‌നങ്ങൾക്ക് വിധേയമാകില്ല.

ഏറ്റവും വലിയ അപകടം ഉയർത്തുന്നത് L1DES ദുർബലതയാണ്, അത് അനുവദിക്കുന്നു ഫിൽ ബഫറിലെ ഫസ്റ്റ്-ലെവൽ കാഷെയിൽ (L1D) നിന്ന് നീക്കം ചെയ്ത കാഷെ ചെയ്ത ഡാറ്റ ബ്ലോക്കുകളുടെ (കാഷെ ലൈനുകൾ) ശേഖരണം, ഈ ഘട്ടത്തിൽ അത് ശൂന്യമായിരിക്കണം. ആക്രമണങ്ങളിൽ മുമ്പ് നിർദ്ദേശിച്ച സൈഡ്-ചാനൽ വിശകലന രീതികൾ ഫിൽ ബഫറിൽ കുടുങ്ങിയ ഡാറ്റ തിരിച്ചറിയാൻ ഉപയോഗിക്കാം. MDS (മൈക്രോ ആർക്കിടെക്ചറൽ ഡാറ്റ സാമ്പിൾ) കൂടാതെ തഅ (ട്രാൻസാക്ഷണൽ അസിൻക്രണസ് അബോർട്ട്). മുമ്പ് നടപ്പിലാക്കിയ സംരക്ഷണത്തിന്റെ സാരാംശം
ഒരു കോൺടെക്സ്റ്റ് സ്വിച്ചിന് മുമ്പ് മൈക്രോ ആർക്കിടെക്ചറൽ ബഫറുകൾ ഫ്ലഷ് ചെയ്യുന്നതിൽ MDS ഉം TAA ഉം മികച്ചതാണ്, എന്നാൽ ചില സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഫ്ലഷ് പ്രവർത്തനത്തിന് ശേഷം ഡാറ്റ ബഫറുകളിലേക്ക് ഊഹക്കച്ചവടത്തിൽ ഫ്ലഷ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു, അതിനാൽ MDS ഉം TAA ഉം ബാധകമായി തുടരുന്നു.

തൽഫലമായി, ഒരു ആക്രമണകാരിക്ക് ഫസ്റ്റ്-ലെവൽ കാഷെയിൽ നിന്ന് നീക്കം ചെയ്ത ഡാറ്റ, മുമ്പ് നിലവിലെ സിപിയു കോർ ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന ഒരു ആപ്ലിക്കേഷന്റെ എക്സിക്യൂഷൻ സമയത്ത് പരിഷ്കരിച്ചതാണോ അതോ അതേ സിപിയു കോറിലെ മറ്റ് ലോജിക്കൽ ത്രെഡുകളിൽ (ഹൈപ്പർത്രെഡ്) ഒരേസമയം പ്രവർത്തിക്കുന്ന ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ (ഹൈപ്പർത്രെഡിംഗ് പ്രവർത്തനരഹിതമാക്കുന്നത് ആക്രമണത്തിന്റെ ഫലപ്രാപ്തിയെ നിരാകരിക്കുന്നു) പരിഷ്കരിച്ചതാണോ എന്ന് നിർണ്ണയിക്കാൻ കഴിയും. ആക്രമണത്തിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി. L1TFL1DES പരിശോധിക്കുന്നതിനായി നിർദ്ദിഷ്ട ഫിസിക്കൽ വിലാസങ്ങൾ തിരഞ്ഞെടുക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നില്ല, എന്നാൽ മെമ്മറിയിലേക്ക് മൂല്യങ്ങൾ ലോഡുചെയ്യുന്നതിനോ സംഭരിക്കുന്നതിനോ ബന്ധപ്പെട്ട മറ്റ് ലോജിക്കൽ ത്രെഡുകളിലെ പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ നിഷ്ക്രിയ നിരീക്ഷണം ഇത് അനുവദിക്കുന്നു.

L1DES അടിസ്ഥാനമാക്കി, വിവിധ ഗവേഷണ സംഘങ്ങൾ നിരവധി ആക്രമണ വകഭേദങ്ങൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്, അവ മറ്റ് പ്രക്രിയകൾ, ഓപ്പറേറ്റിംഗ് സിസ്റ്റം, വെർച്വൽ മെഷീനുകൾ, SGX സെക്യൂർ എൻക്ലേവുകൾ എന്നിവയിൽ നിന്ന് സെൻസിറ്റീവ് വിവരങ്ങൾ വേർതിരിച്ചെടുക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു.

• VUSec ടീം പൊരുത്തപ്പെടുത്തി L1DES ദുർബലതയ്ക്കുള്ള RIDL ആക്രമണ രീതി. ലഭ്യമാണ്. പ്രോട്ടോടൈപ്പ് ചൂഷണം ചെയ്യുക, കേർണലിൽ നിന്ന് ഉപയോക്തൃ സ്‌പെയ്‌സിലേക്ക് മടങ്ങുമ്പോഴോ ഗസ്റ്റ് സിസ്റ്റത്തിലേക്ക് നിയന്ത്രണം കൈമാറുമ്പോഴോ മൈക്രോ ആർക്കിടെക്ചറൽ ബഫറുകളുടെ ഉള്ളടക്കങ്ങൾ മായ്‌ക്കുന്നതിന് VERW നിർദ്ദേശം ഉപയോഗിക്കുന്നതിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഇന്റലിന്റെ നിർദ്ദിഷ്ട MDS സംരക്ഷണ രീതിയെയും ഇത് മറികടക്കുന്നു (പരിരക്ഷയ്‌ക്ക് VERW (മൈക്രോ ആർക്കിടെക്ചറൽ ബഫറുകൾ മായ്‌ക്കുന്നത്) പര്യാപ്തമല്ലെന്നും ഓരോ കോൺടെക്‌സ്റ്റ് സ്വിച്ചിലും L1 കാഷെ പൂർണ്ണമായി ഫ്ലഷ് ചെയ്യണമെന്നും ഗവേഷകർ തുടക്കത്തിൽ നിർബന്ധിച്ചിരുന്നു).
• ടീം ജൊംബിഎലൊഅദ് പുതുക്കിയ എന്റേത് ആക്രമണ രീതി L1DES ന്റെ ദുർബലത കണക്കിലെടുത്ത്.
• മിഷിഗൺ സർവകലാശാലയിലെ ഗവേഷകർ അവരുടേതായ ആക്രമണ രീതി വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്. കാഷെഔട്ട് (പീഡിയെഫ്), ഇത് ഓപ്പറേറ്റിംഗ് സിസ്റ്റം കേർണൽ, വെർച്വൽ മെഷീനുകൾ, SGX സെക്യൂർ എൻക്ലേവുകൾ എന്നിവയിൽ നിന്ന് രഹസ്യ വിവരങ്ങൾ വേർതിരിച്ചെടുക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു. രീതി അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ് കൃത്രിമങ്ങൾ L1D കാഷെയിൽ നിന്നുള്ള ഡാറ്റ ചോർച്ചയ്ക്ക് ശേഷം ഫിൽ ബഫറിന്റെ ഉള്ളടക്കങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനുള്ള TSX അസിൻക്രണസ് അബോർട്ട് (TAA) മെക്കാനിസം ഉപയോഗിച്ച്.
  

രണ്ടാമത്തെ ദുർബലത VRS (വെക്റ്റർ രജിസ്റ്റർ സാമ്പിൾ) ആണ്. ബന്ധിപ്പിച്ചു ഒരേ സിപിയു കോറിൽ വെക്റ്റർ നിർദ്ദേശങ്ങൾ (SSE, AVX, AVX-512) നടപ്പിലാക്കുമ്പോൾ പരിഷ്കരിച്ച വെക്റ്റർ രജിസ്റ്ററുകളിൽ നിന്നുള്ള റീഡ് ഓപ്പറേഷനുകളുടെ ഫലങ്ങളുടെ സ്റ്റോർ ബഫറിലേക്ക് ഒരു ചോർച്ച. താരതമ്യേന അപൂർവമായ സാഹചര്യങ്ങളിലാണ് ചോർച്ച സംഭവിക്കുന്നത്, കൂടാതെ സ്റ്റോർ ബഫറിൽ പ്രതിഫലിക്കുന്ന വെക്റ്റർ രജിസ്റ്ററുകളുടെ അവസ്ഥ കാലതാമസം വരുത്തുകയും ബഫർ ഫ്ലഷ് ചെയ്തതിനുശേഷം പൂർത്തിയാകുകയും ചെയ്യുന്ന ഒരു അനുമാന പ്രവർത്തനം മൂലമാണിത്. L1DES ദുർബലതയ്ക്ക് സമാനമായി, MDS, TAA ആക്രമണങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് സ്റ്റോർ ബഫറിന്റെ ഉള്ളടക്കങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കാൻ കഴിയും.

VUSec ഗ്രൂപ്പിലെ ഗവേഷകർ തയ്യാറാക്കിയത് പ്രോട്ടോടൈപ്പ് ചൂഷണം ചെയ്യുക, അതേ സിപിയു കോറിന്റെ മറ്റൊരു ലോജിക്കൽ ത്രെഡിലെ കണക്കുകൂട്ടലുകളുടെ ഫലമായി ലഭിച്ച വെക്റ്റർ രജിസ്റ്ററുകളുടെ മൂല്യങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കാൻ ഇത് അനുവദിക്കുന്നു. ഇന്റൽ അഭിനന്ദിച്ചു യഥാർത്ഥ സാഹചര്യങ്ങളിൽ ആക്രമിക്കാൻ കഴിയാത്തത്ര സങ്കീർണ്ണമാണെന്ന് VRS ദുർബലത കണക്കാക്കപ്പെട്ടു, കൂടാതെ CVSS ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ തീവ്രത ലെവലിൽ (2.8) റേറ്റുചെയ്തു.

2019 മെയ് മാസത്തിൽ ഗ്രാസ് യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഓഫ് ടെക്നോളജിയിൽ (ഓസ്ട്രിയ) നിന്നുള്ള സോംബിലോഡ് ടീമും ആംസ്റ്റർഡാമിലെ വ്രിജെ യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിൽ നിന്നുള്ള വിയുസെക് ടീമും പ്രശ്നങ്ങളെക്കുറിച്ച് ഇന്റലിനെ അറിയിച്ചു. പിന്നീട്, മറ്റ് എംഡിഎസ് ആക്രമണ വെക്റ്ററുകൾ വിശകലനം ചെയ്ത ശേഷം, മറ്റ് നിരവധി ഗവേഷകർ അപകടസാധ്യതകൾ സ്ഥിരീകരിച്ചു. പരിഹാരത്തിന്റെ അഭാവം കാരണം എൽ1ഡിഇഎസ്, വിആർഎസ് പ്രശ്നങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള വിവരങ്ങൾ പ്രാരംഭ എംഡിഎസ് റിപ്പോർട്ടിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടില്ല. ഒരു പരിഹാരം ഇപ്പോഴും ലഭ്യമല്ല, പക്ഷേ സമ്മതിച്ച വെളിപ്പെടുത്താത്ത കാലയളവ് അവസാനിച്ചു.
ഒരു പരിഹാരമെന്ന നിലയിൽ, ഹൈപ്പർത്രെഡിംഗ് പ്രവർത്തനരഹിതമാക്കാൻ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു. കേർണൽ വശത്തെ ദുർബലത തടയുന്നതിന്, ഓരോ കോൺടെക്സ്റ്റ് സ്വിച്ചിലും (MSR ബിറ്റ് MSR_IA32_FLUSH_CMD) L1 കാഷെ ഫ്ലഷ് ചെയ്യാനും TSX എക്സ്റ്റൻഷൻ പ്രവർത്തനരഹിതമാക്കാനും ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു (MSR ബിറ്റുകൾ MSR_IA32_TSX_CTRL ഉം MSR_TSX_FORCE_ABORT ഉം).

ഇന്റൽ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു സമീപഭാവിയിൽ പ്രശ്നങ്ങൾ തടയുന്നതിനുള്ള സംവിധാനങ്ങൾ നടപ്പിലാക്കുന്ന ഒരു മൈക്രോകോഡ് അപ്‌ഡേറ്റ് പുറത്തിറക്കുക. 2018 ൽ നിർദ്ദേശിച്ച ആക്രമണ സംരക്ഷണ രീതികളുടെ പ്രയോഗവും ഇന്റൽ ശ്രദ്ധിക്കുന്നു. L1TF (L1 ടെർമിനൽ ഫോൾട്ട്) വെർച്വൽ പരിതസ്ഥിതികളിൽ നിന്ന് L1DES ദുർബലത ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നത് തടയാൻ അനുവദിക്കുന്നു. ആക്രമണം വിധേയമായി ആറാം തലമുറ (സ്കൈ, കാബി, കോഫി, വിസ്കി, ആംബർ ലേക്ക്, മുതലായവ) മുതൽ ആരംഭിക്കുന്ന ഇന്റൽ കോർ പ്രോസസ്സറുകൾ, അതുപോലെ ചില ഇന്റൽ സിയോൺ, സിയോൺ സ്കേലബിൾ മോഡലുകൾ.

കൂടാതെ, ഇത് ശ്രദ്ധിക്കാവുന്നതാണ് മെച്ചപ്പെടുത്തൽ ചൂഷണം ചെയ്യുക, ആക്രമണ രീതികൾ ഉപയോഗിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു ആർഐഡിഎൽ ആനുകാലിക പ്രാമാണീകരണ ശ്രമങ്ങളിൽ /etc/shadow-ൽ നിന്ന് റൂട്ട് പാസ്‌വേഡ് ഹാഷിന്റെ ഉള്ളടക്കം നിർണ്ണയിക്കാൻ. തുടക്കത്തിൽ നിർദ്ദേശിച്ച എക്സ്പ്ലോയിറ്റ് പാസ്‌വേഡ് ഹാഷ് നിർണ്ണയിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ എൺപത് മണിക്കൂർ, കൂടാതെ അസിൻക്രണസ് ഇന്ററപ്റ്റ് മെക്കാനിസത്തിന്റെ (TAA, TSX അസിൻക്രണസ് അബോർട്ട്) പ്രവർത്തന സമയത്ത് ഒരു ലീക്ക് പ്രയോഗിച്ചതിന് ശേഷം, ഇത് സമാനമായ ഒരു പ്രവർത്തനം നടത്തി. 36 സെക്കൻഡ്, പിന്നെ പുതിയ പതിപ്പ് 4 സെക്കൻഡിനുള്ളിൽ ഒരു ആക്രമണം നടത്തുന്നു.

അവലംബം: opennet.ru