ഇന്റൽ, എഎംഡി, എആർഎം, ഐബിഎം പ്രോസസറുകളെ ബാധിക്കുന്ന പുതിയ ഫോർഷാഡോ ആക്രമണ വേരിയന്റ്

ടെക്നിക്കൽ യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഓഫ് ഗ്രാസ് (ഓസ്ട്രിയ), ഹെൽംഹോൾട്ട്സ് സെന്റർ ഫോർ ഇൻഫർമേഷൻ സെക്യൂരിറ്റി (CISPA) എന്നിവിടങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള ഒരു കൂട്ടം ഗവേഷകർ വെളിപ്പെടുത്തി (പീഡിയെഫ്) സൈഡ്-ചാനൽ ആക്രമണങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പുതിയ വെക്റ്റർ മുൻനിഴൽ (L1TF), ഇത് Intel SGX എൻക്ലേവുകൾ, SMM (സിസ്റ്റം മാനേജ്മെന്റ് മോഡ്), OS കേർണലിന്റെ മെമ്മറി ഏരിയകൾ, വിർച്ച്വലൈസേഷൻ സിസ്റ്റങ്ങളിലെ വെർച്വൽ മെഷീനുകൾ എന്നിവയുടെ മെമ്മറിയിൽ നിന്ന് ഡാറ്റ എക്‌സ്‌ട്രാക്റ്റുചെയ്യാൻ നിങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു. 2018-ൽ നിർദ്ദേശിച്ച യഥാർത്ഥ ആക്രമണത്തിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി മുൻനിഴൽ പുതിയ വേരിയന്റ് ഇന്റൽ പ്രോസസറുകൾക്ക് മാത്രമുള്ളതല്ല, കൂടാതെ ARM, IBM, AMD തുടങ്ങിയ മറ്റ് നിർമ്മാതാക്കളിൽ നിന്നുള്ള സിപിയുകളെയും ഇത് ബാധിക്കുന്നു. കൂടാതെ, പുതിയ വേരിയന്റിന് ഉയർന്ന പ്രകടനം ആവശ്യമില്ല, കൂടാതെ ഒരു വെബ് ബ്രൗസറിൽ JavaScript, WebAssembly എന്നിവ പ്രവർത്തിപ്പിച്ചാലും ആക്രമണം നടത്താം.

ഒരു വിർച്ച്വൽ വിലാസത്തിൽ മെമ്മറി ആക്‌സസ് ചെയ്യുമ്പോൾ, ഒരു അപവാദത്തിന് (ടെർമിനൽ പേജ് തകരാർ) കാരണമാകുമ്പോൾ, പ്രോസസർ ഊഹക്കച്ചവടത്തിൽ ഫിസിക്കൽ വിലാസം കണക്കാക്കുകയും അത് L1 കാഷെയിൽ ലഭ്യമാണെങ്കിൽ ഡാറ്റ ലോഡ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു എന്ന വസ്തുത ഫോർഷാഡോ ആക്രമണം പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നു. മെമ്മറി പേജ് ടേബിൾ തിരയൽ പൂർത്തിയാകുന്നതിന് മുമ്പായി ഊഹക്കച്ചവട ആക്‌സസ് നടത്തുന്നു, കൂടാതെ മെമ്മറി പേജ് ടേബിൾ എൻട്രിയുടെ (PTE) അവസ്ഥ പരിഗണിക്കാതെയും, അതായത്. ഫിസിക്കൽ മെമ്മറിയിലെ ഡാറ്റയുടെ സാന്നിധ്യവും അതിന്റെ വായനാക്ഷമതയും പരിശോധിക്കുന്നതിന് മുമ്പ്. മെമ്മറി ലഭ്യത പരിശോധന പൂർത്തിയാക്കിയ ശേഷം, PTE-യിലെ പ്രസന്റ് ഫ്ലാഗിന്റെ അഭാവത്തിൽ, പ്രവർത്തനം നിരസിക്കപ്പെടും, പക്ഷേ ഡാറ്റ കാഷെയിൽ തന്നെ തുടരുകയും സൈഡ് ചാനലുകൾ വഴിയുള്ള കാഷെ ഉള്ളടക്കങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനുള്ള രീതികൾ ഉപയോഗിച്ച് വീണ്ടെടുക്കുകയും ചെയ്യാം (ആക്സസ് സമയത്തിലെ മാറ്റങ്ങൾ വിശകലനം ചെയ്തുകൊണ്ട്. കാഷെ ചെയ്തതും കാഷെ ചെയ്യാത്തതുമായ ഡാറ്റയിലേക്ക്).

ഫോർഷാഡോയ്‌ക്കെതിരായ നിലവിലുള്ള സംരക്ഷണ രീതികൾ ഫലപ്രദമല്ലെന്നും പ്രശ്നത്തിന്റെ തെറ്റായ വ്യാഖ്യാനത്തോടെയാണ് അവ നടപ്പിലാക്കിയതെന്നും ഗവേഷകർ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്. ദുർബലത
മുമ്പ് മതിയായതായി കണക്കാക്കപ്പെട്ടിരുന്ന കേർണൽ സുരക്ഷാ സംവിധാനങ്ങൾ പരിഗണിക്കാതെ തന്നെ ഫോർഷാഡോ ഉപയോഗപ്പെടുത്താവുന്നതാണ്. തൽഫലമായി, ലഭ്യമായ എല്ലാ ഫോർഷാഡോ പ്രൊട്ടക്ഷൻ മോഡുകളും പ്രവർത്തനക്ഷമമാക്കിയിട്ടുള്ള താരതമ്യേന പഴയ കേർണലുകളുള്ള സിസ്റ്റങ്ങളിൽ ഫോർഷാഡോ ആക്രമണം നടത്താനുള്ള സാധ്യത ഗവേഷകർ തെളിയിച്ചു, കൂടാതെ സ്പെക്ടർ-വി2 സംരക്ഷണം മാത്രം പ്രവർത്തനരഹിതമാക്കിയിരിക്കുന്ന പുതിയ കേർണലുകളും (ഉപയോഗിക്കുന്നത് ലിനക്സ് കേർണൽ ഓപ്ഷൻ nospectre_v2).

അത് കണ്ടെത്തി പ്രീലോഡ് പ്രഭാവം സോഫ്റ്റ്‌വെയർ പ്രീഫെച്ച് നിർദ്ദേശങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ ഹാർഡ്‌വെയർ ഇഫക്‌റ്റുമായി ബന്ധമില്ല
മെമ്മറി ആക്‌സസ് സമയത്ത് പ്രീഫെച്ച് ചെയ്യുക, പക്ഷേ കേർണലിൽ യൂസർ സ്‌പെയ്‌സിന്റെ ഊഹക്കച്ചവട വ്യതിയാനങ്ങൾ രജിസ്റ്റർ ചെയ്യുമ്പോൾ സംഭവിക്കുന്നു. ദുർബലതയുടെ കാരണത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ഈ തെറ്റായ വ്യാഖ്യാനം, ഫോർഷാഡോയിലെ ഡാറ്റ ചോർച്ച L1 കാഷെ വഴി മാത്രമേ സംഭവിക്കൂ എന്ന അനുമാനത്തിലേക്ക് നയിച്ചു, അതേസമയം കേർണലിലെ ചില കോഡ് സ്‌നിപ്പെറ്റുകളുടെ (പ്രീഫെച്ച് ഗാഡ്‌ജെറ്റുകൾ) സാന്നിധ്യം L1 കാഷെയ്ക്ക് പുറത്ത് ഡാറ്റ ചോർച്ചയ്ക്ക് കാരണമാകും. ഉദാഹരണത്തിന്, L3 കാഷെയിൽ.

ഒറ്റപ്പെട്ട പരിതസ്ഥിതികളിൽ വെർച്വൽ വിലാസങ്ങൾ ഭൗതികമായവയിലേക്ക് വിവർത്തനം ചെയ്യുന്നതിനും സിപിയു രജിസ്റ്ററുകളിൽ സംഭരിച്ചിരിക്കുന്ന വിലാസങ്ങളും ഡാറ്റയും നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനും ലക്ഷ്യമിട്ടുള്ള പുതിയ ആക്രമണങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള സാധ്യതയും തിരിച്ചറിഞ്ഞ സവിശേഷത തുറക്കുന്നു. ഒരു പ്രകടനമെന്ന നിലയിൽ, ഇന്റൽ കോർ i10-7U സിപിയു ഉള്ള ഒരു സിസ്റ്റത്തിൽ സെക്കൻഡിൽ 6500 ബിറ്റുകളുടെ പ്രകടനത്തോടെ ഒരു പ്രോസസ്സിൽ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് ഡാറ്റ എക്‌സ്‌ട്രാക്‌റ്റുചെയ്യുന്നതിന് തിരിച്ചറിഞ്ഞ പ്രഭാവം ഉപയോഗിക്കുന്നതിനുള്ള സാധ്യത ഗവേഷകർ കാണിച്ചു. Intel SGX എൻക്ലേവിൽ നിന്ന് രജിസ്റ്റർ ഉള്ളടക്കങ്ങൾ ചോർത്താനുള്ള സാധ്യതയും കാണിക്കുന്നു (32-ബിറ്റ് രജിസ്റ്ററിൽ എഴുതിയിരിക്കുന്ന 64-ബിറ്റ് മൂല്യം നിർണ്ണയിക്കാൻ 15 മിനിറ്റ് എടുത്തു). ചില തരത്തിലുള്ള ആക്രമണങ്ങൾ JavaScript, WebAssembly എന്നിവയിൽ നടപ്പിലാക്കാൻ സാധിച്ചു, ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു JavaScript വേരിയബിളിന്റെ ഭൗതിക വിലാസം നിർണ്ണയിക്കാനും ആക്രമണകാരി നിയന്ത്രിക്കുന്ന ഒരു മൂല്യം ഉപയോഗിച്ച് 64-ബിറ്റ് രജിസ്റ്ററുകൾ പൂരിപ്പിക്കാനും സാധിച്ചു.

L3 കാഷെ വഴിയുള്ള ഫോർഷാഡോ ആക്രമണം തടയുന്നതിന്, റെറ്റ്പോളിൻ പാച്ച് സെറ്റിൽ നടപ്പിലാക്കിയിരിക്കുന്ന സ്പെക്ടർ-ബിടിബി (ബ്രാഞ്ച് ടാർഗെറ്റ് ബഫർ) സംരക്ഷണ രീതി ഫലപ്രദമാണ്. അതിനാൽ, സിപിയു ഊഹക്കച്ചവട എക്സിക്യൂഷൻ മെക്കാനിസത്തിൽ ഇതിനകം തന്നെ അറിയപ്പെടുന്ന കേടുപാടുകൾക്കെതിരെ പരിരക്ഷയുള്ള പുതിയ സിപിയുകളുള്ള സിസ്റ്റങ്ങളിൽ പോലും റെറ്റ്പോളിൻ പ്രവർത്തനക്ഷമമാക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണെന്ന് ഗവേഷകർ വിശ്വസിക്കുന്നു. അതേസമയം, പ്രോസസറുകളിൽ ഫോർഷാഡോയ്‌ക്കെതിരായ അധിക പരിരക്ഷാ നടപടികൾ ചേർക്കാൻ ഉദ്ദേശിക്കുന്നില്ലെന്നും സ്പെക്ടർ V2, L1TF (ഫോർഷാഡോ) ആക്രമണങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള സംരക്ഷണം ഉൾപ്പെടുത്തിയാൽ മതിയെന്നും ഇന്റൽ പ്രതിനിധികൾ പറഞ്ഞു.

അവലംബം: opennet.ru