Tấn công CacheOut làm lộ dữ liệu từ CPU Intel, máy ảo và vùng SGX

Một lỗ hổng thực thi suy đoán (speculative execution) mới vừa được tìm thấy trong bộ xử lý Intel. Nếu máy tính đang chạy bất kỳ CPU Intel hiện đại nào được sản xuất trước tháng 10/2018, thì đều có khả năng cho phép kẻ tấn công làm lộ dữ liệu nhạy cảm từ nhân hệ điều hành, máy ảo và thậm chí từ vùng SGX được bảo mật của Intel.

Được đặt tên là CacheOut hay còn gọi là Lấy mẫu dữ liệu L1 (L1DES) và được gán mã CVE-2020-0549, cuộc tấn công vi kiến trúc mới cho phép kẻ tấn công chọn dữ liệu để đánh cắp từ L1 Cache của CPU. Không giống như các cuộc tấn công MDS, kẻ tấn công phải đợi cho đến lúc dữ liệu cần tìm xuất hiện.

Theo một nhóm các nhà nghiên cứu, các cuộc tấn công thực thi suy đoán mới được phát hiện có thể rò rỉ thông tin qua nhiều ranh giới bảo mật, bao gồm cả các siêu luồng, máy ảo và tiến trình, giữa vùng nhớ của người dùng và nhân hệ điều hành, từ các vùng bảo mật SGX.

Chính xác hơn, cuộc tấn công cho phép một chương trình độc hại buộc dữ liệu của nạn nhân ra khỏi L1-D Cache, chuyển vào bộ đệm bên ngoài sau khi hệ điều hành xóa chúng đi, sau đó làm lộ nội dung của bộ đệm đó và lấy dữ liệu của nạn nhân.

Các nhà nghiên cứu tại các trường đại học Adelaide và Michigan đã chứng minh: Tính hiệu quả của CacheOut trong việc vi phạm quy trình cách ly bằng cách khôi phục các khóa AES và bản rõ từ một nạn nhân sử dụng OpenSSL; Khai thác thực tế để khử ngẫu nhiên hoàn toàn ASLR kernel của Linux và để phục hồi các giá trị canary bí mật của ngăn xếp từ kernel Linux; CacheOut vi phạm sự cô lập giữa hai máy ảo chạy trên cùng một lõi vật lý hiệu quả như thế nào?; CacheOut có thể được sử dụng như thế nào để xâm phạm vùng SGX bảo mật bằng cách đọc nội dung của một vùng an toàn? và một số CPU Intel chống Meltdown mới nhất vẫn dễ bị tổn thương như thế nào, dù đã áp dụng tất cả các bản vá và biện pháp phòng tránh mới nhất?.

Bên cạnh đó, theo các nhà nghiên cứu, hiện tại các sản phẩm Antivirus không thể phát hiện và chặn các cuộc tấn công CacheOut và vì việc khai thác không để lại bất kỳ dấu vết nào trong tệp nhật ký truyền thống, nên rất khó để xác định liệu ai đó đã khai thác lỗ hổng hay chưa. Cần lưu ý rằng lỗ hổng CacheOut không thể được khai thác từ xa từ trình duyệt web và cũng không ảnh hưởng đến bộ xử lý AMD.

Dựa trên những phát hiện của các nhà nghiên cứu, Intel đã phát hành bản cập nhật vi mã mới cho các bộ xử lý bị ảnh hưởng bằng cách tắt phần mở rộng bộ nhớ giao dịch (TSX) trên CPU.

Các nhà nghiên cứu cho biết: "Bản cập nhật có thể giảm thiểu những vấn đề này bằng cách hy sinh các tính năng và/ hoặc hiệu năng. Chúng tôi hy vọng rằng đâu đó trong tương lai, Intel sẽ phát hành bộ xử lý với các bản sửa lỗi bằng phần cứng để khắc phục vấn đề này".

Hầu hết các nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây đã triển khai các bản vá cho cơ sở hạ tầng của họ, những người dùng khác cũng có thể giảm thiểu rò rỉ luồng chéo bằng cách vô hiệu hóa siêu phân luồng của Intel cho các hệ thống mà tính bảo mật quan trọng hơn hiệu năng. Hơn nữa, cả Intel và các nhà nghiên cứu đều không công bố mã khai thác, điều này cho thấy không có mối đe dọa trực tiếp và tức thời.

Theo Tạp chí An toàn thông tin (http://antoanthongtin.vn/lo-hong-attt/tan-cong-cacheout-lam-lo-du-lieu-tu-cpu-intel-may-ao-va-vung-sgx-105827)