कॅस्केड टूलकिट सादर करण्यात आले, ज्यामुळे RISC-V प्रोसेसरमधील 29 भेद्यता ओळखणे शक्य झाले.

ETH झुरिचच्या संशोधकांनी RISC-V प्रोसेसरमधील बग आणि भेद्यता ओळखण्यासाठी कॅस्केड नावाची एक अस्पष्ट चाचणी प्रणाली विकसित केली आहे. या टूलने प्रोसेसरमधील ३७ बग आधीच ओळखले आहेत, त्यापैकी २९ पूर्वी अज्ञात भेद्यता म्हणून वर्गीकृत करण्यात आल्या होत्या.

कॅस्केडच्या डेव्हलपर्सनी विद्यमान प्रोसेसर फझिंग सिस्टीमच्या कमतरता दूर करण्याचा प्रयत्न केला, ज्या सूचना संचाचा एक छोटासा भाग आणि मर्यादित संख्येतील सूचना अंमलबजावणी संयोजन समाविष्ट असलेल्या कोडच्या लहान भागांना कार्यान्वित करण्यापुरत्या मर्यादित होत्या. कॅस्केडचे उद्दिष्ट मोठे, जटिल प्रोग्राम तयार करणे आहे जे गैर-क्षुल्लक सूचना अंमलबजावणी प्रवाहांना व्यापतात आणि असामान्य CPU स्थिती निर्माण करतात. विद्यमान RISC-V सूचना संच संदर्भ मॉडेल (RISC-V ISA) वापरून, कॅस्केड सुरुवातीला योग्य, मोठे, यादृच्छिक आणि परस्पर जोडलेले नियंत्रण प्रवाह आणि डेटा प्रवाह निर्माण करते.

जनरेट केलेल्या प्रोग्राममधील एक्झिक्युशन आणि डेटा फ्लो एकमेकांशी घट्ट जोडलेले असतात, त्यामुळे जर एक्झिक्युशन दरम्यान डेटा फ्लोमध्ये एरर आली तर ती डाउनस्ट्रीम कॅस्केड होईल आणि एक्झिक्युशन फ्लोमध्ये बदल होण्याची शक्यता आहे, ज्यामुळे प्रोग्राम अपूर्ण होईल. अपूर्ण प्रोग्राममधील समस्याग्रस्त सूचना ओळखण्यासाठी, कॅस्केड हळूहळू आणि आपोआप एक्झिक्युटेड प्रोग्राम कमी करते जोपर्यंत एरर निर्माण करणाऱ्या सूचनांचा किमान संच सापडत नाही. प्रत्येक एक्झिक्युटेड इंस्ट्रक्शननंतर रेफरन्स मॉडेल वापरून प्रत्यक्ष CPU एक्झिक्युशनची स्थिती आणि एक्झिक्युशनची स्थिती तपासण्यावर आधारित हा दृष्टिकोन अंमलात आणण्यास खूपच सोपा आणि क्लासिकल एरर डिटेक्शन पद्धतींपेक्षा वेगवान आहे.

कॅस्केडचा वापर पाच RISC-V प्रोसेसर - Kronos, PicoRV32, VexRiscv, CVA6 आणि BOOM - ची चाचणी करण्यासाठी करण्यात आला आणि एकूण 37 बग आढळले. बहुतेक बगमुळे सुरक्षा समस्या उद्भवल्या, जसे की सेवा नाकारणे किंवा अनधिकृत वापरकर्त्याद्वारे सूचनांच्या सट्टेबाजीच्या अंमलबजावणी दरम्यान माहिती गळती.

• बारा बग्समुळे डेटा फ्लो इंटिग्रिटीचे उल्लंघन झाले, ज्याचा वापर दुसऱ्या वापरकर्त्याच्या कोडमधील विशिष्ट गणनांचे परिणाम बदलण्यासाठी केला जाऊ शकतो जेव्हा हल्लेखोर विशिष्ट स्थितीच्या सूक्ष्म-आर्किटेक्चरल स्ट्रक्चर्सना आकार देत होता. उदाहरणार्थ, CPU BOOM मधील डायनॅमिक राउंडिंग बगमुळे हल्लेखोराला बळीच्या प्रक्रियेत वेगळ्या फ्लोटिंग-पॉइंट राउंडिंग मोडचा वापर करण्यास भाग पाडता आले.
• १८ बग्समुळे माहिती गळती झाली, ज्यामुळे, उदाहरणार्थ, हल्लेखोराला FPU फ्लॅग्ज आणि रजिस्टर्सच्या स्थितीत साइड-चॅनेल प्रवेश मिळू शकला.
• नऊ बग्समुळे एक्झिक्युशन फ्लो हायजॅकिंग शक्य झाले, ज्यामुळे हल्लेखोर दुसऱ्या प्रोग्रामच्या एक्झिक्युशनवर प्रभाव टाकू शकला. उदाहरणार्थ, CVA6 प्रोसेसरमधील बगमुळे चुकीचे फ्लॅग सेट झाले ज्यामुळे गणना परिणाम किंवा ओव्हरफ्लो डिटेक्शन प्रभावित झाले, तर VexRiscv प्रोसेसरमधील बगमुळे, काही विशिष्ट परिस्थितीत, रजिस्टर तुलना ऑपरेशन्स अयशस्वी झाले.
• नऊ बगमध्ये खोटे अपवाद निर्मिती समाविष्ट होती, ज्याचा वापर हल्लेखोरांना ट्रस्टेड एक्झिक्युशन एन्व्हायर्नमेंट्स (TEEs) मध्ये वापरल्या जाणाऱ्या आयसोलेशन मोड्सना बायपास करण्यासाठी करता येत असे. उदाहरणार्थ, काही CSRs (कंट्रोल आणि स्टेटस रजिस्टर्स) वाचल्याने अपवाद निर्माण झाला, ज्यामुळे हल्लेखोर पर्यावरणाशी परस्परसंवादाचे अनुकरण करू शकला.
• चार बग योग्य तपासण्या चुकल्यामुळे उद्भवले आणि हल्लेखोराला सुरक्षा-संबंधित तपासण्या (जसे की इतर कोर FPU वापरत आहेत की नाही हे तपासणे), उपलब्ध CPU क्षमता चुकीच्या पद्धतीने सादर करणे किंवा मूर्ख विश्लेषण साधने सादर करणे यासारख्या गोष्टींना अनुमती दिली.
• कोणत्याही विशेषाधिकार स्तरावर काही हाताळणी करताना प्रोसेसर हँग होण्यास तीन बग कारणीभूत ठरले.
• चिप डिझाइन टप्प्यात एम्बेडेड लॉजिकसाठी संभाव्य म्हणून एका बगचे वर्गीकरण करण्यात आले आहे. ही समस्या ओपन-सोर्स योसिस पॅकेजमध्ये अस्तित्वात आहे, जी रजिस्टर ट्रान्सफर लेव्हल (RTL) संश्लेषणासाठी डिझाइन केलेली आहे आणि CPU डिझाइन आणि इम्युलेशनमध्ये वापरली जाते. या बगमुळे CVA6 प्रोसेसरच्या FPU मध्ये चुकीच्या लॉजिकचे संश्लेषण झाले. एक दुर्भावनापूर्ण डेव्हलपर या समस्येचा फायदा घेऊन लॉजिक संश्लेषणासाठी योसिस वापरणाऱ्या प्रोजेक्टमध्ये लपलेला बग आणू शकतो, जो वरवर निरुपद्रवी रजिस्टर ट्रान्सफर लेव्हल (RTL) वर्णन पास करून लॉजिक संश्लेषणासाठी वापरतो.
• सुरक्षिततेशी संबंधित नसलेल्या बगमध्ये क्रोनोस, व्हेक्सरिस्कव्ह आणि बूम प्रोसेसरमधील परफॉर्मन्स काउंटर समस्यांचा समावेश आहे, ज्यामुळे चुकीच्या सूचना मोजणी होतात.

स्त्रोत: opennet.ru