Onderzoekers van het Helmholtz Centrum voor Informatiebeveiliging (CISPA) hebben de resultaten gepubliceerd van een studie naar de beveiliging van RISC-V-architectuurprocessoren en hebben details onthuld over een kwetsbaarheid met de codenaam GhostWrite. De kwetsbaarheid betreft RISC-V-processoren XuanTie C910, geproduceerd door het Chinese bedrijf T-Head (een dochteronderneming van Alibaba) en ontwikkeld in de vorm van open projecten. De kwetsbaarheid stelt een aanvaller, die beperkte toegang tot het systeem heeft, in staat om te lezen en te schrijven in alle gebieden van fysiek geheugen, en toegang te krijgen tot de controle over randapparatuur, zoals netwerkkaarten die gebruik maken van MMIO (Memory-Mapped Input/Output).
De kwetsbaarheid wordt veroorzaakt door tekortkomingen in de processorarchitectuur, die verband houden met de isolatie van door de fabrikant toegevoegde processorinstructies, die de architectuur van de RISC-V-instructieset uitbreiden en directe toegang tot DRAM mogelijk maken, omzeilend de mechanismen van virtueel geheugen. Het uitvoeren van bepaalde uitgebreide instructies rechtstreeks met fysiek geheugen in plaats van virtueel geheugen maakt het mogelijk om de geheugenisolatie tussen processen te omzeilen.
De voorbereide aanvalstechniek is 100% reproduceerbaar en vereist dat code in slechts enkele microseconden wordt uitgevoerd. Software-isolatiemethoden, zoals containers en sandbox-omgevingen, belemmeren de exploitatie van de kwetsbaarheid niet. Alleen een volledige uitschakeling van de ondersteuning voor vectorextensies kan de kwetsbaarheid helpen blokkeren, wat leidt tot een daling van de prestaties in de rvv-bench-tests met 33% (in de samenvatting van het rapport staat 77%, terwijl op de samenvattingspagina 33% wordt vermeld; in de details wordt een prestatievermindering van memcpy van 33% en van memset van 8% genoemd), en vermindert de beschikbare instructieset voor applicaties met ongeveer de helft.
De CPU XuanTie C910 is een van de meest krachtige RISC-V-chips die op de markt verkrijgbaar zijn en wordt al actief gebruikt in servers cloudsystemen en laptops. Bijvoorbeeld, het probleem doet zich voor in de servers Scaleway Elastic Metal RV1, Lichee Cluster 4A-clusters, Lichee Book 4A-laptops, Lichee Console 4A-gamingconsoles, Lichee Pocket 4A-pc's, Sipeed Lichee Pi 4A, Milk-V Meles en BeagleV-Ahead.
Als voorbeeld hebben onderzoekers een exploit voorbereid waarmee een niet-geprivilegieerde gebruiker root-rechten in Linux kan verkrijgen. De exploit wijzigt de inhoud van de paginatabel in het geheugen die wordt gebruikt voor de translatie van virtuele adressen naar fysieke adressen, om virtuele adressen te verkrijgen die gerelateerd zijn aan elke fysieke adres. Ook is er een voorbeeld exploit voorbereid voor het lezen van de inhoud van de kern en andere processen, waardoor opgeslagen encryptiesleutels en wachtwoorden uit het geheugen kunnen worden gehaald.
Daarnaast hebben onderzoekers nog twee minder gevaarlijke architecturale kwetsbaarheden ontdekt: Ć©Ć©n raakt de T-Head XuanTie C906 processors, en de andere de T-Head XuanTie C908. Beide kwetsbaarheden beperken zich tot een denial-of-service situatie door het stoppen van de CPU. De kwetsbaarheden kunnen een gevaar vormen voor cloudplatforms die zijn gebouwd op T-Head XuanTie chips, aangezien toegang tot code-uitvoering in de cloudomgeving de mogelijkheid biedt om ook andere gebruikers, die op hetzelfde platform draaien, stil te leggen. de server.
Problemen werden vastgesteld met behulp van het RISCVuzz-framework, dat is ontwikkeld voor fuzzing-tests van CPU's. Het framework identificeert afwijkingen in de implementatie van dezelfde uitgebreide instructies op verschillende CPU's, met de veronderstelling dat door het ontbreken van een uniforme register voor extensies van de RISC-V-instructieset, dezelfde gecodeerde instructies op chips van verschillende fabrikanten verschillende acties kunnen uitvoeren. De controle bestond uit het vergelijken van het gedrag bij de verwerking van processorinstructies op verschillende RISC-V CPU's en het analyseren van mogelijke kwetsbaarheden in situaties waarin afwijkend gedrag werd waargenomen.
Bron: opennet.ru
