SWAPGS - CPU सट्टेबाज अंमलबजावणी यंत्रणा मध्ये एक नवीन भेद्यता

Bitdefender पासून संशोधक ओळखले नवीन असुरक्षा (सीव्हीई- 2019-1125) आधुनिक CPU च्या सट्टा सूचना अंमलबजावणी यंत्रणेमध्ये, ज्याचे नाव SWAPGS आहे, जे समस्या निर्माण करणार्‍या प्रोसेसर निर्देशांच्या नावाशी संबंधित आहे. अगतिकता तो संमत कर्नल मेमरी क्षेत्रे किंवा कार्यरत व्हर्च्युअल मशीन्सची सामग्री निर्धारित करण्यासाठी अनप्रिव्हिलेज्ड आक्रमणकर्त्यास अनुमती द्या. समस्या पुष्टी इंटेल प्रोसेसरमध्ये (x86_64) आणि अंशतः प्रभावित करते AMD प्रोसेसर ज्यासाठी मुख्य हल्ला वेक्टर दिसत नाही. स्पेक्टर आणि मेल्टडाउन भेद्यतेचा प्रतिकार करण्यासाठी पूर्वी लागू केलेल्या पद्धती इंटेल प्रोसेसर वापरताना SWAPGS हल्ल्यापासून संरक्षण देत नाहीत, परंतु Linux, ChromeOS, Android आणि Windows साठी आधीच सुधारणा प्रस्तावित केल्या आहेत.

भेद्यता Specter v1 वर्गाशी संबंधित आहे आणि सूचनांच्या सट्टा अंमलबजावणीनंतर शिल्लक असलेल्या प्रोसेसर कॅशेमधून डेटा पुनर्संचयित करण्याच्या कल्पनेवर आधारित आहे. कार्यप्रदर्शन सुधारण्यासाठी, आधुनिक CPU ची शाखा अंदाज युनिट काही सूचनांची पूर्वनिर्धारित अंमलबजावणी वापरतात ज्यांची अंमलबजावणी होण्याची शक्यता असते, परंतु त्यांची अंमलबजावणी निर्धारित करणार्‍या सर्व घटकांच्या गणनेची वाट न पाहता (उदाहरणार्थ, जेव्हा शाखा परिस्थिती किंवा प्रवेश पॅरामीटर्स नसतात. अद्याप गणना केली गेली आहे). अंदाजाची पुष्टी न झाल्यास, प्रोसेसर सट्टा अंमलबजावणीचा परिणाम काढून टाकतो, परंतु त्या दरम्यान प्रक्रिया केलेला डेटा प्रोसेसर कॅशेमध्ये राहतो आणि साइड चॅनेलद्वारे कॅशेची सामग्री निश्चित करण्यासाठी पद्धती वापरून पुनर्संचयित केला जाऊ शकतो, प्रवेशातील बदलाचे विश्लेषण करतो. कॅश्ड आणि अनकॅश्ड डेटासाठी वेळ.

नवीन हल्ल्याचे वैशिष्ठ्य म्हणजे SWAPGS सूचनेच्या सट्टेबाज अंमलबजावणी दरम्यान उद्भवलेल्या गळतीचा वापर, ज्याचा वापर ऑपरेटिंग सिस्टममध्ये GS रजिस्टरचे मूल्य बदलण्यासाठी केला जातो जेव्हा नियंत्रण वापरकर्त्याच्या जागेवरून OS कर्नलकडे जाते (GS युजर स्पेसमध्ये वापरलेली व्हॅल्यू कर्नलमधील ऑपरेशन्स दरम्यान वापरलेल्या व्हॅल्यूने बदलली जाते). लिनक्स कर्नलमध्ये, GS कर्नल डेटा ऍक्सेस करण्यासाठी वापरला जाणारा per_cpu पॉइंटर संचयित करतो आणि वापरकर्ता स्पेस पॉइंटर TLS (थ्रेड लोकल स्टोरेज) वर संग्रहित करतो.

कर्नल स्पेसमधून कर्नलमध्ये पुन्हा प्रवेश करताना किंवा GS रजिस्टर बदलाची आवश्यकता नसलेला कोड कार्यान्वित करताना SWAPGS सूचना दोनदा कॉल करणे टाळण्यासाठी, सूचना करण्यापूर्वी एक तपासणी आणि सशर्त शाखा केली जाते. सट्टेबाज अंमलबजावणी इंजिन चेकच्या निकालाची वाट न पाहता SWAPGS निर्देशांसह कोड कार्यान्वित करण्यासाठी सक्रियपणे पुढे जाते आणि निवडलेल्या शाखेची पुष्टी न झाल्यास, निकाल काढून टाकते. अशाप्रकारे, जेव्हा SWAPGS अंमलबजावणीचा समावेश नसलेली शाखा सट्टा पद्धतीने निवडली जाते तेव्हा परिस्थिती उद्भवू शकते, परंतु सट्टेबाजीच्या अंमलबजावणीदरम्यान GS रजिस्टरचे मूल्य SWAPGS सूचनेद्वारे बदलले जाईल आणि CPU कॅशेमध्ये संपलेल्या अवलंबित मेमरी ऑपरेशन्समध्ये वापरले जाईल.

संशोधकांनी दोन आक्रमण परिस्थिती प्रस्तावित केल्या आहेत ज्यासाठी शोषण प्रोटोटाइप तयार केले गेले आहेत. पहिली परिस्थिती त्या परिस्थितीवर आधारित आहे जिथे SWAPGS सूचना सट्टापद्धतीने अंमलात आणली जात नाही, जरी ती प्रत्यक्षात अंमलात आणली जाते, आणि दुसरी परिस्थिती उलट असते, जेव्हा SWAPGS सूचना सट्टा पद्धतीने अंमलात आणली जाते, जरी ती प्रत्यक्षात अंमलात आणली जाऊ नये. प्रत्येक परिस्थितीसाठी, शोषणासाठी दोन पर्याय आहेत: आक्रमणकर्ता कर्नल क्षेत्रातील विशिष्ट पत्त्यावर मूल्य निर्धारित करू शकतो आणि आक्रमणकर्ता कर्नलमधील यादृच्छिक पत्त्यांवर विशिष्ट मूल्य शोधू शकतो. हल्ला करण्यास बराच वेळ लागतो आणि शोषणाला गळती पूर्ण होण्यासाठी अनेक तास लागतील.

लिनक्स कर्नलमध्ये समस्या आहे काढून टाकले SWAPGS सूचना (सट्टा अंमलबजावणी अवरोधित करणे) कॉल करण्याचे तर्क बदलून, इतर Specter v1 वर्ग असुरक्षा सुधारण्यासारखेच. जोडलेल्या संरक्षणाचा ठराविक वर्कलोड्सच्या कार्यप्रदर्शनावर कमीत कमी परिणाम होण्याची अपेक्षा आहे. वापरकर्ता आणि कर्नल स्पेस दरम्यान स्विचिंग टप्प्यात लेटन्सी उद्भवते, ज्याचा परिणाम खराब कार्यप्रदर्शनात होऊ शकतो, उदाहरणार्थ, जेव्हा अनुप्रयोगावरून भारी सिस्टम कॉलिंग किंवा NMIs आणि व्यत्ययांची वारंवार निर्मिती होते.

निराकरणासाठी यजमान प्रणाली आणि अतिथी वातावरण दोन्हीवर कर्नल अद्यतन स्थापित करणे आवश्यक आहे, त्यानंतर सिस्टम रीबूट. Linux वर संरक्षण अक्षम करण्यासाठी, "nospectre_v1" पर्याय वापरला जाऊ शकतो, जो SWAPGS भेद्यता अवरोधित करण्यासाठी उपाय देखील अक्षम करतो. निराकरण म्हणून उपलब्ध आहे पॅच Linux कर्नलसाठी, जे आधीपासून रिलीझमध्ये समाविष्ट आहे 4.19.65, 5.2.7, ४.१४.१३७, ४.९.१८८ आणि ४.४.१८८. लिनक्स वितरणासाठी अद्यतने अद्याप जारी केलेली नाहीत (डेबियन, रहेल, Fedora, आर्क लिनक्स, SUSE/openSUSE, उबंटू). Windows वर, समस्या शांतपणे निराकरण करण्यात आली जुलै अपडेट. गुगल कंपनी तयार ChromeOS सह शिप केलेल्या कर्नल 4.19 साठी निराकरण करा आणि Android.

बिटडेफेंडरच्या संशोधकांच्या मते, इंटेलला गेल्या वर्षी ऑगस्टमध्ये या समस्येची माहिती देण्यात आली होती. प्रोग्रॅमॅटिक पद्धतीने समस्येचे निराकरण करण्याचा निर्णय घेण्यात आला, ज्यासाठी मायक्रोसॉफ्ट, गुगल आणि लिनक्स कर्नलचे विकसक निराकरणाच्या समन्वित विकासामध्ये गुंतले होते. जुन्या इंटेल प्रोसेसर, प्री-आयव्ही ब्रिज, शोषणात वापरल्या जाणार्‍या WRGSBASE निर्देशांना समर्थन नसल्यामुळे आक्रमण करणे अधिक कठीण आहे. ARM, POWER, SPARC, MIPS आणि RISC-V सिस्टीम या समस्येमुळे प्रभावित होत नाहीत कारण ते SWAPGS निर्देशांना समर्थन देत नाहीत.

समस्या प्रामुख्याने इंटेल प्रोसेसरच्या मालकांना प्रभावित करते -
एएमडी सिस्टीमवर, फक्त दुसरी आक्रमण परिस्थिती पुनरुत्पादित केली जाऊ शकते, जी जीएस रजिस्टरच्या मूळ मूल्याच्या सट्टा प्रक्रियेपुरती मर्यादित आहे, जी यादृच्छिक मेमरी भागात विशिष्ट मूल्ये शोधण्यासाठी वापरली जाऊ शकते. हा हल्ला पर्याय अवरोधित करण्यासाठी पुरेसा आहे स्पेक्टर v1 विरूद्ध संरक्षणाच्या विद्यमान पद्धती.

स्त्रोत: opennet.ru