В процессорах Intel обнаружились четыре новые уязвимости

Уязвимости процессорах, связанны со спекулятивным выполнением инструкций. Эксперты по безопасности тотчас же описали четыре разных типа кибератак на эти уязвимости, получившие собственные названия RIDL, Fallout и ZombieLoad.

Эти уязвимости позволяют красть пароли, криптографические ключи любые другие типы данных, загружающиеся или хранящиеся в памяти процессора.

Уязвимости получили следующие индексы: CVE-2018-12126: микроархитектурная выборка данных в буфере хранения (Microarchitectural Store Buffer Data Sampling); CVE-2018-12130: микроархитектурная выборка данных в буфере загрузки (Microarchitectural Fill Buffer Data Sampling); CVE-2018-12127: микроархитектурная выборка данных порт загрузки (Microarchitectural Load Port Data Sampling); CVE-2019-11091: микроархитектурная выборка данных некэшируемой памяти (Microarchitectural Data Sampling Uncacheable Memory). Названия указывают, из какого элемента процессора может происходить утечка данных.

Новые уязвимости оказываются возможными в силу использования принципа спекулятивного выполнения инструкций, – основного метода оптимизации производительности современных процессоров.

Чтобы повысить скорость работы, процессоры прогнозируют, выполнение каких инструкций потребуется от них в ближайшее время, и начинают их выполнять досрочно. Если прогноз подтверждается, процессор продолжает выполнять инструкцию. Если же оказывается, что в ее выполнении не было необходимости, все то, что процессор уже успел сделать, откатывается назад. При этом данные прерванного выполнения могут сохраняться в кэше и могут быть оттуда извлечены.

В новогодний период 2018 г. мир потрясло известие об обнаружении первых уязвимостей, связанных со спекулятивным выполнением инструкций, – Meltdown и Spectre. И в то время как киберуязвимости лишь в исключительных случаях получают собственное название, выявление Spectre и Meltdown оказалось беспрецедентным по своим масштабам и степени угрозы событием: эти уязвимости затрагивали все мало-мальски новые процессоры Intel, и, как выяснилось позже, разработки других производителей тоже. В результате в мировой прессе произошедшее стали именовать «чипокалипсисом». В дальнейшем оказалось, что помимо Spectre и Meltdown современные процессоры содержат ещё множество сходных ошибок.

RIDL, Fallout, ZombieLoad

Вновь найденная атака RIDL (Rogue In-Flight Data Load) позволяет, в частности, выводить данные, проходящие через порты загрузки и буферы заполнения. На практике это означает, что злоумышленники, имеющий возможность запуска непривилегированного кода в системе на базе уязвимых процессоров, может красть данные из других программ, запущенных на той же машине, минуя любые защитные барьеры – защиту других приложений, ядра операционной системы, других виртуальных машин и даже безопасных SGX-анклавов.

Атака Fallout позволяет выводить данные из буфера хранения CPU, которые используются каждый раз, когда процессор хранит какие бы то ни было данные вообще. Это позволяет нейтрализовывать защитный механизм KASLR (рандомизация адресного пространства ядра) и выводить данные, записанные в память ядром оперцаионной системы.

Эксперты, обнаружившие Fallout, указывают, что недавние защитные меры Intel, реализованные для защиты новых процессоров от атаки Meltdown, усиливают их уязвимость перед Fallout.

ZombieLoad позволяет шпионить за частными данными просмотра и другими конфиденциальными данными. На практике это открывавет возможность следить за деятельностью пользователя в Сети, даже когда он использует защитные средства. На видео, приведённом ниже, демонстрируется возможность слежки за действиями пользователя в Сети при использовании браузера Tor и поиcковой системы DuckDuckGo. С ZombieLoad они бесполезны.

Intel опубликовала подробное описание проблем и выпустила обновления к микрокоду, снижающие угрозу от уязвимостей. Но потребуются также обновления для операционных систем.

По утверждению Intel, в процессорах Intel Core 8 и 9 поколения, а также в семействе масштабируемых процессоров Intel Xeon 2 поколения MDS-уязвимости нейтрализованы.

Падение производительности?

Ряд вендоров программного обеспечения и оборудования – Amazon, Apple, Microsoft, Lenovo, RedHat, Ubuntu, VMWare, – выпустили обновления для своих разработок, предупредив, однако, что для эффективной нейтрализации уязвимостей пользователям потребуется отключить режим многопоточности в процессорах Intel.

Это неизбежно вызовет снижение производительности. Различные вендоры по-разному оценивают «масштаб бедствия», но наиболее пессимистичным представляется прогноз Apple: в опубликованном компанией бюллетене указывается, что спад производительности может достигать 40%.

Intel утверждает, что отключение многопоточности и внесение исправлений окажет лишь «весьма ограниченное» влияние на быстродействие. Наибольшее замедление (на 19%) наблюдается при использовании Java на серверах на базе процессоров Xeon Platinum 8180.

Источник

Источник