{"id":100574,"date":"2021-06-22T16:24:20","date_gmt":"2021-06-22T14:24:20","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/novosti-interneta\/uyazvimosti-v-podsisteme-ebpf-pozvolyayushhie-obojti-zashhitu-ot-atak-klassa-spectre"},"modified":"2021-06-22T16:24:20","modified_gmt":"2021-06-22T14:24:20","slug":"uyazvimosti-v-podsisteme-ebpf-pozvolyayushhie-obojti-zashhitu-ot-atak-klassa-spectre","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/pl\/blog\/news\/uyazvimosti-v-podsisteme-ebpf-pozvolyayushhie-obojti-zashhitu-ot-atak-klassa-spectre","title":{"rendered":"Luki w podsystemie eBPF, umo\u017cliwiaj\u0105ce obej\u015bcie ochrony przed atakami typu Spectre","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"
W j\u0105drze Linux odkryto podatno\u015b\u0107 (CVE-2021-33624), kt\u00f3ra umo\u017cliwia wykorzystanie podsystemu eBPF do obej\u015bcia ochrony przed podatno\u015bciami klasy Spectre, daj\u0105c mo\u017cliwo\u015b\u0107 okre\u015blenia zawarto\u015bci pami\u0119ci w wyniku stworzenia warunk\u00f3w do spekulatywnego wykonania okre\u015blonych operacji. Do ataku Spectre potrzebna jest obecno\u015b\u0107 okre\u015blonej sekwencji instrukcji w kodzie z uprawnieniami, prowadz\u0105cej do spekulatywnego wykonania instrukcji. Poprzez manipulacj\u0119 z przesy\u0142anymi do wykonania programami BPF mo\u017cna wygenerowa\u0107 podobne instrukcje w eBPF i doprowadzi\u0107 do wycieku zawarto\u015bci pami\u0119ci j\u0105dra oraz dowolnych obszar\u00f3w pami\u0119ci fizycznej przez kana\u0142y boczne. <\/p>\n
Luka jest spowodowana niedoci\u0105gni\u0119ciami w weryfikatorze, kt\u00f3ry jest stosowany do wykrywania b\u0142\u0119d\u00f3w i niedopuszczalnej aktywno\u015bci w programach BPF. Weryfikator przegl\u0105da mo\u017cliwe \u015bcie\u017cki wykonania kodu, ale pomija \u015bcie\u017cki rozga\u0142\u0119ziaj\u0105ce, kt\u00f3re s\u0105 niedopuszczalne z perspektywy semantyki architektury zestawu instrukcji. Podczas wykonywania programu BPF takie rozga\u0142\u0119zienia, kt\u00f3re nie zosta\u0142y uwzgl\u0119dnione przez weryfikator, mog\u0105 by\u0107 b\u0142\u0119dnie przewidziane przez procesor i wykonane w spos\u00f3b spekulatywny. Na przyk\u0142ad, analizuj\u0105c operacj\u0119 «load», weryfikator zak\u0142ada, \u017ce w instrukcji u\u017cywany jest rejestr z adresem, kt\u00f3rego warto\u015b\u0107 zawsze znajduje si\u0119 w okre\u015blonych granicach, ale atakuj\u0105cy mo\u017ce stworzy\u0107 warunki, w kt\u00f3rych procesor spr\u00f3buje spekulatywnie wykona\u0107 operacj\u0119 z adresem, kt\u00f3ry nie spe\u0142nia warunk\u00f3w sprawdzania. <\/p>\n
Problem wyst\u0119puje od wydania j\u0105dra 4.15 i zosta\u0142 usuni\u0119ty w formie \u0142atek (1, 2, 3, 4). W dystrybucjach podatno\u015b\u0107 wci\u0105\u017c pozostaje niepoprawiona (Debian, RHEL, Ubuntu, Fedora, SUSE, Arch). <\/p>\n
Dodatkowo warto wspomnie\u0107 o wp\u0142ywie na wydajno\u015b\u0107 narz\u0119dzi do ochrony przed lukami klasy Spectre. W notatce podsumowano wyniki optymalizacji debuggera rr (Record and Replay), kt\u00f3ry zosta\u0142 stworzony w Mozilla do debugowania trudnych do powt\u00f3rzenia b\u0142\u0119d\u00f3w w Firefoxie. Buforowanie wywo\u0142a\u0144 systemowych u\u017cywanych do sprawdzania istnienia katalog\u00f3w pozwoli\u0142o skr\u00f3ci\u0107 czas wykonywania operacji «rr sources» dla testowego projektu z 3 minut 19 sekund do 36 sekund. <\/p>\n
Autor optymalizacji postanowi\u0142 sprawdzi\u0107, jak bardzo zmieni si\u0119 wydajno\u015b\u0107 po wy\u0142\u0105czeniu ochrony przed Spectre. Po uruchomieniu systemu z parametrem «mitigations=off» czas wykonywania «rr sources» bez optymalizacji wyni\u00f3s\u0142 2 minuty 5 sekund (1,6 razy szybciej), a z optymalizacj\u0105 \u2014 33 sekundy (o 9% szybciej). Ciekawe, \u017ce wy\u0142\u0105czenie ochrony przed Spectre nie tylko skr\u00f3ci\u0142o czas wykonania kodu na poziomie j\u0105dra (z 2m9s do 1m32s) o 1,4 raza, ale r\u00f3wnie\u017c dwukrotnie zmniejszy\u0142o czas wykonania w przestrzeni u\u017cytkownika (z 1m9s do 0m33s), prawdopodobnie z powodu obni\u017cenia efektywno\u015bci dzia\u0142ania pami\u0119ci podr\u0119cznej CPU i reset\u00f3w TLB przy w\u0142\u0105czonej ochronie przed Spectre. \n \u0179r\u00f3d\u0142o: opennet.ru<\/a> <\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"