{"id":73756,"date":"2020-03-11T20:42:30","date_gmt":"2020-03-11T17:42:30","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/novosti-interneta\/lvi-novyj-klass-atak-na-mehanizm-spekulyativnogo-vypolneniya-v-cpu"},"modified":"2020-03-11T20:42:30","modified_gmt":"2020-03-11T17:42:30","slug":"lvi-novyj-klass-atak-na-mehanizm-spekulyativnogo-vypolneniya-v-cpu","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/ro\/blog\/news\/lvi-novyj-klass-atak-na-mehanizm-spekulyativnogo-vypolneniya-v-cpu","title":{"rendered":"LVI \u2014 o nou\u0103 clas\u0103 de atacuri asupra mecanismului de execu\u021bie speculativ \u00een CPU","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Au fost publicate<\/a><\/noindex> informa\u021bii despre o nou\u0103 clas\u0103 de atacuri LVI<\/a><\/noindex> (Load Value Injection, CVE-2020-0551<\/a><\/noindex>) asupra mecanismului de execu\u021bie speculativ\u0103 \u00een CPU-ul Intel, care pot fi utilizate pentru a organiza scurgeri de chei \u0219i date secrete din enclavele Intel SGX \u0219i din alte procese.<\/p>\n

Noua clas\u0103 de atacuri se bazeaz\u0103 pe manipularea acelora\u0219i structuri microarhitecturale ca \u0219i \u00een atacurile MDS<\/a><\/noindex> (Microarchitectural Data Sampling), Spectre \u0219i Meltdown.<\/a><\/noindex>. \u00cen acest context, noile atacuri nu sunt blocate de metodele existente de protec\u021bie \u00eempotriva Meltdown, Spectre, MDS \u0219i altor atacuri similare. Pentru a asigura o protec\u021bie eficient\u0103 \u00eempotriva LVI, sunt necesare modific\u0103ri hardware \u00een CPU. Organizarea protec\u021biei prin intermediul software-ului, ad\u0103ug\u00e2nd instruc\u021biunea LFENCE de c\u0103tre compilator dup\u0103 fiecare opera\u021biune de \u00eenc\u0103rcare din memorie \u0219i \u00eenlocuind instruc\u021biunea RET cu POP, LFENCE \u0219i JMP, implic\u0103 costuri de resurse mult prea mari \u2014 conform estim\u0103rilor cercet\u0103torilor, protec\u021bia software complet\u0103 va duce la o sc\u0103dere a performan\u021bei \u00eentre 2 \u0219i 19 ori. <\/p>\n

Par\u021bial, dificultatea de blocare a problemei este compensat\u0103 de faptul c\u0103, \u00een prezent, atacul este mai mult teoretic dec\u00e2t practic (atacul este teoretic posibil, dar foarte dificil de realizat \u0219i reproducibil doar \u00een teste sintetice).
\nCompania Intel i-a atribuit<\/a><\/noindex> problemei un nivel moderat de pericol (5.6 din 10) \u0219i a lansat<\/a><\/noindex> actualizarea firmware-ului \u0219i SDK-ului pentru mediul SGX, \u00een care s-a \u00eencercat blocarea desf\u0103\u0219ur\u0103rii atacului prin metode ocolitoare. Metodele de atac propuse sunt aplicabile doar procesorilor Intel pentru moment, dar nu se exclude posibilitatea de adaptare a LVI \u0219i pentru alte procesoare, la care se aplic\u0103 atacurile de tip Meltdown.<\/p>\n

Problema a fost identificat\u0103 \u00een aprilie anul trecut de c\u0103tre cercet\u0103torul Jo Van Bulck de la Universitatea Leuven, dup\u0103 care, cu participarea a 9 cercet\u0103tori din alte universit\u0103\u021bi, au fost dezvoltate cinci metode fundamentale de realizare a atacurilor, fiecare dintre ele permi\u021b\u00e2nd existen\u021ba unor variante mai specifice. variantes.<\/a><\/noindex>Independent, \u00een februarie a acestui an, cercet\u0103torii de la Bitdefender au raportat s-a descoperit<\/a><\/noindex> una dintre variantele atacului LVI \u0219i au notificat Intel. Variantele atacurilor se diferen\u021biaz\u0103 prin utilizarea unor structuri microarhitecturale diferite, cum ar fi buffer-ul de stocare (SB, Store Buffer), buffer-ul de umplere (LFB, Line Fill Buffer), buffer-ul de schimbare a contextului FPU \u0219i cache-ul de nivel 1 (L1D), folosite anterior \u00een atacuri precum ZombieLoad<\/a><\/noindex>, RIDL<\/a><\/noindex>, Fallout<\/a><\/noindex>, LazyFP<\/a><\/noindex>, Foreshadow.<\/a><\/noindex> \u0219i Meltdown<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

\"LVI<\/a><\/noindex><\/center><\/p>\n

Principala diferen\u021b\u0103.<\/a><\/noindex> Atacurile LVI de la MDS manipuleaz\u0103 definirea con\u021binutului structurilor microarhitecturale care r\u0103m\u00e2n \u00een cache dup\u0103 procesarea speculativ\u0103 a excep\u021biilor (fault) sau a opera\u021biunilor de load \u0219i store, \u00een timp ce
\natacurile LVI permit substituirea datelor atacatorului \u00een structurile microarhitecturale pentru a influen\u021ba executarea speculativ\u0103 ulterioar\u0103 a codului victimei. Prin aceste manipul\u0103ri, atacatorul poate extrage con\u021binutul structurilor de date inaccesibile din alte procese \u00een timpul execut\u0103rii unui cod specific pe nucleul \u021bint\u0103 al CPU-ului.<\/p>\n

\"LVI<\/a><\/noindex><\/center><\/p>\n

Pentru exploatarea problemei<\/a><\/noindex> \u00een codul procesului-victim\u0103 trebuie s\u0103 apar\u0103<\/a><\/noindex> secven\u021be speciale de cod (gadget-uri), \u00een care se \u00eencarc\u0103 o valoare controlat\u0103 de atacator, iar \u00eenc\u0103rcarea acestei valori duce la generarea de excep\u021bii (fault, abort sau assist), care resping rezultatul \u0219i execut\u0103 din nou instruc\u021biunea. Atunci c\u00e2nd se proceseaz\u0103 excep\u021bia, apare o fereastr\u0103 speculativ\u0103, timp \u00een care datele procesate \u00een gadget devin accesibile. \u00cen special, procesorul \u00eencepe s\u0103 execute \u00een mod speculativ un fragment de cod (gadget), apoi determin\u0103 c\u0103 predic\u021bia nu a fost corect\u0103 \u0219i anuleaz\u0103 opera\u021biile la starea ini\u021bial\u0103, dar datele prelucrate \u00een timpul execu\u021biei speculative r\u0103m\u00e2n \u00een cache L1D \u0219i \u00een buferele microarhitecturale \u0219i sunt disponibile pentru preluare prin metode cunoscute de determinare a datelor reziduale prin canale secundare.<\/p>\n

Excep\u021bia \u00abassist\u00bb, spre deosebire de \u00abfault\u00bb, este gestionat\u0103 \u00een interiorul procesorului f\u0103r\u0103 apelarea handler-ilor software. Assist poate ap\u0103rea, de exemplu, atunci c\u00e2nd este necesar\u0103 actualizarea bitului A (Accessed) sau D (Dirty) \u00een tabela paginilor de memorie. Principala dificultate \u00een desf\u0103\u0219urarea unui atac asupra altor procese const\u0103 \u00een modul \u00een care se poate ini\u021bia apari\u021bia assist-ului, manipul\u00e2nd procesul victimei. \u00cen prezent, nu exist\u0103 metode fiabile de a face acest lucru, dar \u00een viitor nu se exclude g\u0103sirea lor. Posibilitatea de a desf\u0103\u0219ura un atac a fost confirmat\u0103 p\u00e2n\u0103 acum doar pentru enclavele Intel SGX, iar celelalte scenarii r\u0103m\u00e2n teoretice sau reproducibile \u00een condi\u021bii sintetice (se necesit\u0103 ad\u0103ugarea de gadget-uri specifice \u00een cod).<\/p>\n

\"LVI<\/a><\/noindex><\/center><\/p>\n

\"LVI<\/a><\/noindex><\/center><\/p>\n

Posibilele vectori de atac:<\/p>\n