Fallout：从用户空间读取内核写操作
密码学与安全
2019-05-31 v1 硬件体系结构
摘要
近来，乱序执行这一现代高端处理器中的重要性能优化，已被揭示会造成显著安全威胁，允许跨安全域的信息泄露。特别是 Meltdown 攻击将操作系统内核的信息泄露至用户空间，彻底侵蚀系统安全性。为解决此类及类似攻击，且避免软件对策的性能开销，Intel 在其近期 Coffee Lake R 处理器中加入了基于硬件的防御。本工作中，我们表明近期的硬件防御并不充分。具体而言，我们提出 Fallout，一种利用此前未受关注的微体系结构组件——存储缓冲区（store buffer）进行信息泄露的新型瞬态执行攻击。我们展示了非特权用户进程如何利用 Fallout 重建内核近期写入的特权信息。我们进一步展示 Fallout 如何用于绕过内核地址空间随机化。最后，我们识别并探讨了微码辅助（microcode assists）这一迄今被忽视的瞬态执行成因。Fallout 影响我们所测试的所有处理器代次。然而，我们注意到一个令人担忧的退步：较新的 Coffee Lake R 处理器比旧代次更易受 Fallout 攻击。
引用
@article{arxiv.1905.12701,
title = {Fallout: Reading Kernel Writes From User Space},
author = {Marina Minkin and Daniel Moghimi and Moritz Lipp and Michael Schwarz and Jo Van Bulck and Daniel Genkin and Daniel Gruss and Frank Piessens and Berk Sunar and Yuval Yarom},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.12701},
year = {2019}
}