GhostRace-sÄrbarhed
Der er for nylig blevet frigivet oplysninger om et nyt spekulativt eksekveringsangreb, kaldet GhostRace (katalogiseret under CVE-2024-2193). Dette er en ny metode udviklet af forskere fra Vrije Universiteit Amsterdam og IBM til at udnytte den spekulative eksekveringsmekanisme, der findes i moderne Intel-, AMD-, ARM- og IBM-processorer.
Forskerne nĂŠvner, at GhostRace fokuserer pĂ„ at manipulere spekulative race conditions for at fĂ„ adgang til tidligere frigjorte hukommelsesomrĂ„der, hvilket kan fĂžre til udtrĂŠkning af fĂžlsomme data fra Linux-kernen , isĂŠr i virtualiseringsmiljĂžer, hvor en angriber pĂ„ et gĂŠstesystem kan kompromittere sikkerheden af ââvĂŠrtssystemet eller andre gĂŠstesystemer.
Angrebet fungerer ved spekulativt at udfÞre betingede instruktioner med trÄdsynkroniseringsprimitiver , sÄsom mutex og spinlock.
Hvis processoren fejlagtigt forudsiger grene i koden, der hÄndterer disse operationer, kan der gives spekulativ adgang til hukommelse, der allerede er frigivet. Selvom processoren kasserer disse adgange efter at have opdaget fejlforudsigelsen, forbliver eksekveringssporene i cachen og kan gendannes ved hjÊlp af sidekanalanalyseteknikker.
GhostRace krĂŠver tilstedevĂŠrelsen af ââbestemte instruktionssekvenser i kernen, kendt som gadgets, som bruges til spekulativ udfĂžrelse afhĂŠngigt af eksterne forhold, der kontrolleres af angriberen. Disse gadgets er dannet af kodeafsnit, hvor tilstanden kontrolleres i en endelĂžs lĂžkke , og lĂžkken afsluttes efter at lĂ„sen pĂ„ ressourcen er fjernet. Dette giver angriberen mulighed for fejlagtigt at udlĂžse en overgang og udfĂžre instruktioner beskyttet af en lĂ„s, selvom ressourcen forbliver lĂ„st.
Under sÄrbarhedsanalysen , som blev udfÞrt pÄ Linux-kernekodeversion 5.15.83, blev der opdaget 1283 enheder, der kunne fÞre til spekulativ adgang til allerede frigjort hukommelse. Denne type angreb udgÞr en potentiel risiko for virtualiseringssystemer, enhver operativsystemkerne og programmer, der bruger trÄdsynkroniseringsprimitiver verificeret gennem betingede sÊtninger og kÞrer pÄ platforme, der tillader spekulative forgreningsoperationer, sÄsom x86, ARM og RISC-V.
For at teste sÄrbarheden udviklede forskerne en prototype af et angreb, der demonstrerer angrebets effektivitet ved at tillade udtrÊkning af data fra Linux-kernens hukommelse med en hastighed pÄ 12 KB pr. sekund og et pÄlidelighedsniveau svarende til Spectre-klassen angreb.
Linux- kerneudviklere og CPU-producenter blev informeret om dette problem i slutningen af ââ2023. AMD har allerede offentliggjort en rapport om sĂ„rbarheden og anbefaler at bruge standardteknikker til at beskytte mod angreb svarende til Spectre v1. Intel og ARM har dog endnu ikke reageret pĂ„ denne meddelelse.
Selvom Linux-kerneudviklerne ikke har nogen umiddelbare planer om at implementere serialisering af synkroniseringsprimitiver pÄ grund af ydeevnepÄvirkningen, har de allerede indarbejdet restriktioner for at beskytte mod IPI Storming-angrebsteknikken (CVE-2024-26602). Denne angrebsteknik involverer at afbryde en proces pÄ det rigtige tidspunkt for at give et vindue af muligheder for spekulativ adgang til den frigjorte hukommelse.
For at afbÞde denne type angreb foreslÄs det at bruge serialisering af synkroniseringsprimitiver ved at inkludere en LFENCE-instruktion efter cmpxchq-instruktionen, der kontrollerer lÄsetilstanden. Denne beskyttelsesforanstaltning medfÞrer dog en ydeevneforringelse pÄ cirka 5 % i LMBench-benchmarken, fordi LFENCE-instruktionen deaktiverer den prÊemptive udfÞrelse af efterfÞlgende instruktioner, fÞr alle tidligere operationer udfÞres.
I tilfÊldet med Xen-hypervisoren har udviklerne forberedt Êndringer for at implementere den beskyttede LOCK_HARDEN-lÄsemekanisme, der ligner den BRANCH_HARDEN-metode, der tidligere blev brugt. PÄ grund af potentielle negative pÄvirkninger af ydeevnen og manglende beviser for angreb pÄ Xen er LOCK_HARDEN-tilstanden dog som standard deaktiveret.
Endelig, hvis du er interesseret i at lÊre mere, kan du finde detaljerne pÄ fÞlgende link.