LVI CPU मा सट्टा कार्यान्वयन संयन्त्रमा आक्रमणहरूको नयाँ वर्ग हो

प्रकाशित आक्रमणको नयाँ वर्गको बारेमा जानकारी LVI (लोड मूल्य इंजेक्शन, CVE-2020-0551) Intel CPUs मा सट्टा कार्यान्वयन संयन्त्रमा, जुन कुञ्जीहरू र Intel SGX एन्क्लेभहरू र अन्य प्रक्रियाहरूबाट गोप्य डाटा लीक गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ।

आक्रमणहरूको नयाँ वर्ग आक्रमणहरूमा प्रयोग गरिएको उही माइक्रोआर्किटेक्चरल संरचनाहरूको हेरफेरमा आधारित छ MDS (माइक्रो आर्किटेक्चरल डाटा नमूना), स्पेक्टर र मेल्टडाउन। एकै समयमा, नयाँ आक्रमणहरू मेल्टडाउन, स्पेक्टर, MDS र अन्य समान आक्रमणहरू विरुद्ध सुरक्षाको विद्यमान विधिहरूद्वारा अवरुद्ध गरिएको छैन। प्रभावकारी LVI सुरक्षाको लागि CPU मा हार्डवेयर परिवर्तनहरू आवश्यक पर्दछ। सुरक्षा कार्यक्रम संगठित गर्दा, मेमोरीबाट प्रत्येक लोड अपरेशन पछि कम्पाइलर द्वारा LFENCE निर्देशन थपेर र POP, LFENCE र JMP संग RET निर्देशन प्रतिस्थापन गरेर, धेरै ओभरहेड रेकर्ड गरिएको छ - शोधकर्ताहरूका अनुसार, पूर्ण सफ्टवेयर सुरक्षाले कमी ल्याउनेछ। 2-19 पटक प्रदर्शन।

समस्यालाई अवरुद्ध गर्न कठिनाइको अंश यस तथ्यले अफसेट गरिएको छ कि आक्रमण हाल व्यावहारिक भन्दा बढी सैद्धान्तिक छ (आक्रमण सैद्धान्तिक रूपमा सम्भव छ, तर कार्यान्वयन गर्न धेरै गाह्रो छ र सिंथेटिक परीक्षणहरूमा मात्र पुन: उत्पादन गर्न सकिन्छ)।
Intel विनियोजित समस्यामा मध्यम स्तरको खतरा छ (१० मध्ये ५.६) र जारी SGX वातावरणको लागि फर्मवेयर र SDK अद्यावधिक गर्दै, जसमा यसले workaround प्रयोग गरेर आक्रमण रोक्न प्रयास गर्यो। प्रस्तावित आक्रमण विधिहरू हाल इन्टेल प्रोसेसरहरूमा मात्र लागू हुन्छन्, तर मेल्टडाउन-वर्ग आक्रमणहरू लागू हुने अन्य प्रोसेसरहरूको लागि LVI लाई अनुकूलन गर्ने सम्भावनालाई नकार्न सकिँदैन।

यो समस्या गत अप्रिलमा युनिभर्सिटी अफ लुभेनका अन्वेषक जो भ्यान बुल्कद्वारा पहिचान गरिएको थियो, त्यसपछि, अन्य विश्वविद्यालयका ९ अनुसन्धानकर्ताहरूको सहभागितामा, पाँच आधारभूत आक्रमण विधिहरू विकसित गरियो, जसमध्ये प्रत्येकले थप विशिष्टताको अस्तित्वको लागि अनुमति दिन्छ। विकल्पहरू। स्वतन्त्र रूपमा, यस वर्षको फेब्रुअरीमा, Bitdefender बाट अनुसन्धानकर्ताहरू पनि पत्ता लगाइयो LVI आक्रमण भेरियन्ट मध्ये एक र Intel लाई रिपोर्ट गर्यो। आक्रमण भेरियन्टहरू भण्डारण बफर (SB, स्टोर बफर), फिल बफर (LFB, लाइन फिल बफर), FPU सन्दर्भ स्विच बफर र पहिलो-स्तर क्यास (L1D) जस्ता विभिन्न माइक्रोआर्किटेक्चरल संरचनाहरूको प्रयोगद्वारा छुट्याइन्छ। जस्ता आक्रमणहरूमा ZombieLoad, RIDL, खसेको, LazyFP, पूर्वछाया и Meltdown.

मुख्य सम्मान MDS आक्रमणहरू विरुद्ध LVI यो हो कि MDS ले सट्टा दोष ह्यान्डलिंग वा लोड र स्टोर सञ्चालन पछि क्यासमा बाँकी रहेको माइक्रोआर्किटेक्चरल संरचनाहरूको सामग्रीको निर्धारणलाई हेरफेर गर्दछ, जबकि
LVI आक्रमणहरूले आक्रमणकारीको डेटालाई पीडितको कोडको पछिल्ला सट्टा कार्यान्वयनलाई प्रभाव पार्न माइक्रोआर्किटेक्चरल संरचनाहरूमा सम्मिलित गर्न अनुमति दिन्छ। यी हेरफेरहरू प्रयोग गरेर, एक आक्रमणकर्ताले लक्ष्य CPU कोरमा निश्चित कोडहरू कार्यान्वयन गर्दा अन्य प्रक्रियाहरूमा निजी डेटा संरचनाहरूको सामग्री निकाल्न सक्छ।

गर्न शोषण समस्या पीडित प्रक्रियाको कोडमा भेट्नुपर्छ कोड (ग्याजेटहरू) को विशेष अनुक्रमहरू जसमा आक्रमणकर्ता-नियन्त्रित मान लोड हुन्छ, र यो मान लोड गर्दा अपवादहरू (गल्ती, परित्याग वा सहायता) फ्याँकिन्छ, परिणाम खारेज र निर्देशन पुन: कार्यान्वयन। जब अपवाद प्रशोधन गरिन्छ, एक सट्टा विन्डो देखा पर्दछ जसको समयमा ग्याजेटमा प्रशोधन गरिएको डाटा लीक हुन्छ। विशेष गरी, प्रोसेसरले सट्टा मोडमा कोड (ग्याजेट) को एक टुक्रा कार्यान्वयन गर्न थाल्छ, त्यसपछि भविष्यवाणी न्यायोचित थिएन भनेर निर्धारण गर्दछ र अपरेसनहरूलाई तिनीहरूको मूल स्थितिमा फिर्ता गर्छ, तर सट्टा कार्यान्वयनको क्रममा प्रशोधन गरिएको डाटा L1D क्यासमा जम्मा गरिन्छ। र माइक्रोआर्किटेक्चरल बफरहरू र तेस्रो-पक्ष च्यानलहरू मार्फत अवशिष्ट डेटा निर्धारण गर्न ज्ञात विधिहरू प्रयोग गरेर तिनीहरूबाट पुन: प्राप्तिको लागि उपलब्ध छ।

"सहायता" अपवाद, "गल्ती" अपवादको विपरीत, सफ्टवेयर ह्यान्डलरहरूलाई कल नगरी प्रोसेसरद्वारा आन्तरिक रूपमा ह्यान्डल गरिन्छ। सहायता हुन सक्छ, उदाहरणका लागि, जब मेमोरी पृष्ठ तालिकामा A (पहुँच गरिएको) वा D (फोहोर) बिट अद्यावधिक गर्न आवश्यक छ। अन्य प्रक्रियाहरूमा आक्रमण गर्नमा मुख्य कठिनाई भनेको पीडित प्रक्रियालाई हेरफेर गरेर सहयोगको घटना कसरी सुरु गर्ने हो। यो गर्न हाल कुनै भरपर्दो तरिकाहरू छैनन्, तर यो सम्भव छ कि तिनीहरू भविष्यमा भेटिनेछन्। आक्रमण गर्ने सम्भावना अहिलेसम्म Intel SGX एन्क्लेभहरूका लागि मात्र पुष्टि गरिएको छ, अन्य परिदृश्यहरू सैद्धान्तिक वा सिंथेटिक अवस्थामा पुन: उत्पादन योग्य छन् (कोडमा निश्चित ग्याजेटहरू थप्न आवश्यक छ)

सम्भावित आक्रमण भेक्टरहरू:

• प्रयोगकर्ता-स्तर प्रक्रियामा कर्नेल संरचनाहरूबाट डाटा चुहावट। Specter 1 आक्रमणहरू विरुद्ध लिनक्स कर्नेलको सुरक्षा, साथै SMAP (सुपरवाइजर मोड पहुँच रोकथाम) सुरक्षा संयन्त्रले LVI आक्रमणको सम्भावनालाई उल्लेखनीय रूपमा कम गर्छ। यदि भविष्यमा सरल LVI आक्रमण विधिहरू पहिचान गरिएमा कर्नेलमा थप सुरक्षा थप्न आवश्यक हुन सक्छ।
• विभिन्न प्रक्रियाहरू बीच डाटा चुहावट। आक्रमणको लागि अनुप्रयोगमा कोडको निश्चित टुक्राहरूको उपस्थिति र लक्ष्य प्रक्रियामा अपवाद फ्याँक्ने विधिको परिभाषा चाहिन्छ।
• होस्ट वातावरणबाट अतिथि प्रणालीमा डाटा चुहावट। आक्रमणलाई धेरै जटिल रूपमा वर्गीकृत गरिएको छ, विभिन्न कठिन-कार्यान्वयन चरणहरू र प्रणालीमा गतिविधिको भविष्यवाणीहरू आवश्यक पर्दछ।
• विभिन्न अतिथि प्रणालीहरूमा प्रक्रियाहरू बीच डाटा चुहावट। आक्रमण भेक्टर विभिन्न प्रक्रियाहरू बीच डाटा चुहावट व्यवस्थित गर्न नजिक छ, तर थप रूपमा अतिथि प्रणालीहरू बीच अलगाव बाइपास गर्न जटिल हेरफेर आवश्यक छ।

अनुसन्धानकर्ताहरु द्वारा प्रकाशित धेरै प्रोटोटाइपहरू आक्रमण गर्ने सिद्धान्तहरूको प्रदर्शनको साथ, तर तिनीहरू अझै वास्तविक आक्रमणहरू गर्नका लागि उपयुक्त छैनन्। पहिलो उदाहरणले तपाईंलाई पीडित प्रक्रियामा सट्टा कोड कार्यान्वयन रिडिरेक्ट गर्न अनुमति दिन्छ, जस्तै रिटर्न-उन्मुख प्रोग्रामिङ (ROP, रिटर्न-उन्मुख प्रोग्रामिंग)। यस उदाहरणमा, पीडित आवश्यक ग्याजेटहरू समावेश गर्ने विशेष रूपमा तयार गरिएको प्रक्रिया हो (वास्तविक तेस्रो-पक्ष प्रक्रियाहरूमा आक्रमण लागू गर्न गाह्रो छ)। दोस्रो उदाहरणले हामीलाई Intel SGX एन्क्लेभ भित्र AES इन्क्रिप्शनको समयमा गणनामा जोड्न र इन्क्रिप्शनको लागि प्रयोग गरिएको कुञ्जीको मूल्य पुनर्स्थापना गर्न निर्देशनहरूको सट्टा कार्यान्वयनको क्रममा डेटा चुहावट व्यवस्थित गर्न अनुमति दिन्छ।

स्रोत: opennet.ru