Nowe luki w procesorach warte 100 tys. USD.  Tym razem można uruchomić złośliwy kod

Nie ma miesiąca bez wskazania nowych podatności w nowoczesnychmikroprocesorach, podatności najczęściej wynikających z takzwiększających ich wydajność techniki spekulatywnego wykonywaniainstrukcji. Tym razem dwóch badaczy zaprezentowało dwie nowe lukiklasy Spectre, dotyczące zarówno procesorów x86 Intela i(prawdopodobnie) AMD, jak i przeróżnych procesorów ARM.

Pierwsze luki Spectre i Meltdown wywołały poruszenie na skalęglobalną, zajmowały się nimi media nic z technikąmikroprocesorową czy bezpieczeństwem nie mające wspólnego. Zkolejnymi doniesieniami o podatnościach na wydobycie poufnych danychz procesorów zainteresowanie laików malało, tak że ponad półroku później odkrycie nowych luk tego rodzaju to coś, co nękaćmoże tylko projektantów czipów i specjalistów od bezpieczeństwa.W końcu obiecywana apokalipsa złośliwego oprogramowania jakoś nasominęła… Czy jednak oznacza to, że nigdy nie nadejdzie?

Nowych możliwości w tym zakresie dostarczają ataki Spectre 1.1i Spectre 1.2, będące wynikami odkrycia Władimira Kirianskiego iKarla Waldspurgera. Pierwszy z nich to *Bounds Check Bypass onStores *(CVE-2018-3693),odmiana Spectre, w której wykorzystuje się magazyny przechowującespekulatywnie wykonywane dane, aby doprowadzić do spekulatywnegoprzepełnienia bufora.

Takie przepełnienie bufora pozwala napastnikowi na zmodyfikowanieprzetwarzanych danych, a w konsekwencji ominięcie zabezpieczeńchroniących przed standardowym Spectre. Pozwalają też namodyfikację wskaźników, a przez to na kontrolę przepływu kodu.Nietrudno jest wówczas zbudować technikami Return OrientedProgramming gadżety z dostępnych w pamięci instrukcji, by stworzyćwłasny złośliwy kod z już działającego w systemie.

Równie groźny może się okazać Spectre 1.2, Read-onlyprotection bypass, choć działa on tylko na procesorach niewymuszających ochrony odczytu/zapisu. Tutaj za pomocą manipulacjina magazynach spekulatywnych instrukcji można nadpisać dane tylkodo odczytu i wskaźniki kodu, co pozwala na ucieczkę ze sprzętowychsandboksów bazujących na blokadzie zapisu pamięci.

Odkrywcy oczywiście nie ograniczają się tylko do pastwienia nadsłabościami zabezpieczeń architektury procesorów. Przedstawiliteż możliwe metody programowych i sprzętowych zabezpieczeń, jakrównież wskazali na nowe ryzyka wynikające z takich artefaktówprogramowania i kompilacji jak niemożliwe ścieżki, duchyi efekty halo.

Sytuacja nie wygląda jednak póki zbyt różowo. Kirianski iWaldspurger piszą, że obecnie nie istnieją efektywne metodystatycznej analizy kodu czy sterowania kompilatorem, którepozwoliłyby w ogólności wykryć Spectre 1.1 lub zabezpieczyćprzed tym atakiem. Microsoftogłosił, że będzie pracował z partnerami nad stworzeniemzabezpieczeń. RedHat przyznał, że jego systemy są podatne.

Inteli ARMpotwierdziły, że niektóre z ich procesorów można w ten sposóbzaatakować. AMD póki co milczy, ale biorąc pod uwagę to, żeprocesory czerwonych były podatne na inne warianty Spectre, nie mapowodu sądzić, że w tym wypadku będzie inaczej.

Warto zarazem podkreślić, że Intel wypłacił odkrywcom BoundsCheck Bypass on Stores nagrodę w wysokości 100 tys. dolarów – topierwsza taka nagroda przyznana w ramach programu dla badaczybezpieczeństwa ustanowionego po odkryciu luk Spectre i Meltdown.

Co do Spectre 1.2, nie dostaliśmy póki co ani numeru CVE, anilisty procesorów na ten atak faktycznie podatnych. I tak zresztą nażadne z nowych luk łatki nie są dostępne. Jeśli ciekawi Was, oile łatki takie spowolnią komputery… no cóż, tego póki conawet sami odkrywcy nie wiedzą.

Więcej informacji o Spectre 1.1 i 1.2 znajdziecie w artykule pt. Speculative Buffer Overflows: Attacks and Defenses.