柏林工業(yè)大學(xué)（TU Berlin）研究人員描述了一種電壓故障攻擊，表明AMD的安全加密虛擬化（SEV）技術(shù)可能無(wú)法為云環(huán)境中的機(jī)密數(shù)據(jù)提供適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)。這項(xiàng)研究成果在柏林工業(yè)大學(xué)（TU Berlin）的一個(gè)團(tuán)隊(duì)本周發(fā)表的一篇《One Glitch to Rule Them All: Fault Injection Attacks Against AMD's Secure Encrypted Virtualization》論文中進(jìn)行了詳細(xì)論述。

　　AMD處理器易受電壓故障攻擊，AMD公司的EPYC處理器采用了SEV技術(shù)，該技術(shù)旨在保護(hù)虛擬機(jī)及其存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)不受內(nèi)部威脅，比如提高權(quán)限的問(wèn)題，如惡意管理員。SEV通常用于云環(huán)境。

　　SEV旨在通過(guò)加密虛擬機(jī)的內(nèi)存來(lái)保護(hù)機(jī)密數(shù)據(jù)，加密密鑰使用AMD的安全處理器（SP），一種專(zhuān)用的安全協(xié)處理器。這應(yīng)該確保只有SP可以訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)存加密密鑰，而可以由威脅參與者控制的管理程序則不可以。

　　然而，柏林工業(yè)大學(xué)的研究人員表明，攻擊者可以通過(guò)對(duì)SP發(fā)起電壓故障注入攻擊，獲得對(duì)sev保護(hù)的虛擬機(jī)內(nèi)存內(nèi)容的訪(fǎng)問(wèn)權(quán)。

　　為了按照預(yù)期工作，集成電路需要在特定的溫度、時(shí)鐘穩(wěn)定性、電磁場(chǎng)和電源電壓范圍內(nèi)工作。有目的地操縱其中一個(gè)參數(shù)被稱(chēng)為故障攻擊。這種攻擊需要對(duì)芯片進(jìn)行物理訪(fǎng)問(wèn)，但它們對(duì)于獲取敏感信息、繞過(guò)安全檢查或?qū)崿F(xiàn)任意代碼執(zhí)行都很有用。

　　在他們的電壓故障攻擊中，研究人員表明，通過(guò)操縱AMD芯片的輸入電壓，他們可以在SP的ROM引導(dǎo)加載程序中誘發(fā)一個(gè)錯(cuò)誤，從而使他們獲得完全的控制。他們描述了由于SEV未能適當(dāng)?shù)乇Ｗo(hù)潛在的敏感信息免受惡意內(nèi)部人員的攻擊而給云環(huán)境帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。

　　研究人員在他們的論文中解釋說(shuō)：“我們展示了一個(gè)能夠物理訪(fǎng)問(wèn)目標(biāo)主機(jī)的對(duì)手，是如何植入一個(gè)定制的SEV固件，該固件使用SEV的調(diào)試API調(diào)用來(lái)解密VM的內(nèi)存?！薄按送?，我們證明了故障攻擊能夠提取背書(shū)密鑰（ endorsement keys）。背書(shū)密鑰在SEV的遠(yuǎn)程認(rèn)證機(jī)制中起著核心作用，可用于發(fā)起遠(yuǎn)程攻擊。即使沒(méi)有物理訪(fǎng)問(wèn)目標(biāo)主機(jī)的攻擊者也可以使用提取的背書(shū)密鑰攻擊sev保護(hù)的虛擬機(jī)。通過(guò)偽造認(rèn)證報(bào)告，攻擊者可以偽裝成虛擬機(jī)遷移的有效目標(biāo)，從而獲得對(duì)虛擬機(jī)數(shù)據(jù)的訪(fǎng)問(wèn)?！?/p>

　　進(jìn)行此類(lèi)攻擊所需的硬件很容易獲得，而且價(jià)格低廉，但研究人員表示，他們花了4個(gè)小時(shí)來(lái)準(zhǔn)備一個(gè)系統(tǒng)，這大大降低了現(xiàn)實(shí)世界環(huán)境中的風(fēng)險(xiǎn)。

　　雖然這不是第一個(gè)專(zhuān)注于電壓故障攻擊或攻擊AMD的SP和SEV的研究項(xiàng)目，研究人員說(shuō)，據(jù)他們所知，這是第一個(gè)影響所有AMD EPYC cpu （Zen 1, Zen 2和Zen 3）的攻擊。

　　研究人員向AMD報(bào)告了他們的發(fā)現(xiàn)，并提出了一些可以在未來(lái)cpu中實(shí)現(xiàn)的緩解措施。

　　研究人中央論文最后給出了防范該類(lèi)攻擊的緩解措施，“我們認(rèn)為可以采取兩種不同的策略來(lái)減輕我們的攻擊。一方面，可以嘗試阻止對(duì)手實(shí)現(xiàn)代碼執(zhí)行（第7.2.1節(jié)）（基于軟件和硬件的不同的檢測(cè)和防御）。另一方面，可以嘗試保護(hù)架構(gòu)密鑰不被提取，即使對(duì)手設(shè)法實(shí)現(xiàn)代碼執(zhí)行（第7.2.2節(jié)）?！?/p>

　　《安全周刊》稱(chēng)已經(jīng)聯(lián)系了AMD求證及評(píng)論，如果該公司作出回應(yīng)，將更新本文。*更新澄清，研究人員花了4個(gè)小時(shí)準(zhǔn)備一個(gè)系統(tǒng)來(lái)應(yīng)對(duì)攻擊。