Vulnerabilidade TPM-Fail que permite recuperar chaves armazenadas em módulos TPM

Uma equipe de pesquisadores do Instituto Politécnico de Worcester, da Universidade de Lübeck e da Universidade da Califórnia, San Diego foi desenvolvido Um método de ataque de canal lateral que permite a recuperação de chaves privadas armazenadas no TPM (Trusted Platform Module). O ataque recebeu o codinome de Falha no TPM e afeta o fTPM (implementação de software baseado em firmware, executado em um microprocessador separado dentro da CPU) da Intel (CVE-2019-11090) e TPM de hardware em chips da STMicroelectronics ST33 (CVE-2019-16863).

Pesquisadores publicado Um protótipo de kit de ferramentas de ataque foi desenvolvido e demonstrou-se a capacidade de recuperar uma chave privada de 256 bits usada para gerar assinaturas digitais utilizando os algoritmos de curva elíptica ECDSA e EC-Schnorr. Dependendo dos direitos de acesso, o tempo total de ataque em sistemas Intel fTPM varia de 4 a 20 minutos e requer a análise de 1 a 15 operações. Um ataque em sistemas com o chip ST33 requer aproximadamente 80 minutos e a análise de cerca de 40 operações de geração de assinatura digital.

Os pesquisadores também demonstraram a capacidade de realizar um ataque remoto em redes de alta velocidade, permitindo-lhes recuperar uma chave privada em cinco horas em uma rede local de 1 GB em condições de laboratório, após medir o tempo de resposta para 45 sessões de autenticação com um servidor VPN baseado em strongSwan que armazenava suas chaves em um TPM vulnerável.

O método de ataque baseia-se na análise das diferenças nos tempos de execução das operações durante a geração da assinatura digital. A estimativa da latência computacional permite determinar informações sobre bits individuais durante multiplicações escalares em operações de curvas elípticas. Para ECDSA, determinar mesmo alguns bits de informação sobre o vetor de inicialização (nonce) é suficiente para realizar um ataque que permita recuperar sequencialmente toda a chave privada. Um ataque bem-sucedido requer a análise dos tempos de geração de milhares de assinaturas digitais criadas a partir de dados conhecidos pelo atacante.

Vulnerabilidade eliminado A STMicroelectronics descobriu uma nova versão de seus chips na qual a implementação do algoritmo ECDSA foi liberada da correlação com os tempos de execução. Curiosamente, os chips da STMicroelectronics afetados também são usados ​​em equipamentos que atendem ao nível de segurança Common Criteria (CC) EAL 4+. Os pesquisadores também testaram chips TPM da Infineon e da Nuvoton, mas constataram que eles não apresentavam o vazamento baseado em variações no tempo de computação.

O problema afeta os processadores Intel desde a família Haswell, lançada em 2013. Há relatos de que o problema afeta uma ampla gama de laptops, PCs e servidores de diversos fabricantes, incluindo Dell, Lenovo e HP.

A Intel incluiu uma correção em novembro atualização de firmware, que, além do problema em questão, eliminado Outras 24 vulnerabilidades, nove das quais classificadas como de alta gravidade e uma como crítica. Apenas informações gerais são fornecidas sobre esses problemas; por exemplo, menciona-se que a vulnerabilidade crítica (CVE-2019-0169) envolve a capacidade de causar um estouro de buffer na memória heap nos ambientes Intel CSME (Converged Security and Management Engine) e Intel TXE (Trusted Execution Engine), permitindo que um invasor eleve seus privilégios e acesse dados confidenciais.

Pode-se notar também divulgação Foram analisados ​​os resultados de uma auditoria de vários SDKs para desenvolvimento de aplicações que interagem com código executado em enclaves isolados. Oito SDKs foram analisados ​​para identificar funções problemáticas que poderiam ser exploradas para ataques: Intel SGX-SDK, SGX-LKL, Microsoft OpenEnclave, Grafeno,
Rust-EDP и Google Asylo para Intel SGX, Pedra angular para RISC-V e Sancus para Sancus TEE. Durante a auditoria, identificado 35 vulnerabilidades, com base nas quais foram desenvolvidos diversos cenários de ataque, permitindo extrair chaves AES do enclave ou organizar a execução do próprio código, criando condições para corrupção de memória.

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Fonte: opennet.ru

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