转帖intel 2018年1 月2号爆出漏洞分析 知乎匿名用户

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作者:匿名用户
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首先要明确的是:
1)这个漏洞不是去年说的Intel ME的漏洞;
2)这个漏洞不是很多答主说的依靠时间推测内核加载地址的问题。

这是一个新爆出的漏洞,虽然看起来不是1月2号才暴露出来。因为Linux和Windows早在去年11月份左右就有动作开始修补了。

下面是科普时间:

首先我们需要知道,以前常见的虚拟内存结构怎样的。以32位Linux为例,我们知道2^32 Bytes = 4GB,从应用程序的眼中来看,我拥有4个G的内存。但是,这4个G的内存并不完全属于应用程序——高地址那边的1GB大小的映射是属于内核的。比如,假设内核有一段代码在虚拟地址0xCCCCCCCC这个位置上,应用程序也是无法直接调用的。换句话说,虽然这些地址普通程序不能访问,但内核程序、内核栈等确实映射在这了。

看起来一切正常。接下来,假设我们发现了一个内核漏洞,这个漏洞允许程序调用任意内核级的代码——也就是说,应用程序通过这个漏洞可以调用内核中0xCCCCCCCC地址的程序了,进而对系统造成危害。

那么如何减轻发现内核漏洞之后的危害呢?毕竟,有代码的地方就会有bug。大佬们决定采用一种随机的方法:你不是要调用0xCCCCCCCC这块的代码吗?那我每次启动的时候,把内核映射到一个随机的地址上就好了嘛,比如这段代码这次启动的时候它在0xCCCC0000,下次启动它就变成了0xCCCC8888,让人摸不着头脑。

这种机制就叫KASLR。它随机化内核在虚拟空间中的地址,只有内核自己知道我在哪,别人休想知道。所以说,KASLR不是“修补”漏洞,而是提高了利用漏洞的成本——最好的情况是,虽然有人发现了漏洞,但却难以利用。

但是,魔高一尺道高一丈。另一位大佬说,你这太弱了。我用一种方法,能探测出你究竟随机到哪去了。这就是很多答主说的Time Based Attack。因为放代码的地址和没放代码的地址,在某些操作下时间长短不一样。

因此,这种Attack不是真正的漏洞攻击,但他让KASLR机制失效了。如果有人发现了可利用的内核漏洞后,就可以用这种方式绕过KASLR。

大佬还说了,虽然KASLR不好使了,但我的新方法好使啊。这个新方法就是KAISER——内核除了让应用程序知道必要的信息外,不再在应用程序的眼中“可见”。但是代价也是有的,就是性能会有所下降。

好了,下面到了今天主角登场的时间了。这次的CPU漏洞,能够使得应用程序访问任意地址——包括映射到应用程序空间中的内核地址(即新闻标题中的“Kernel Memory Leaking”,内核内存泄露)。这就相当于我们刚才说的“内核漏洞”(虽然这是CPU的bug),但是这个漏洞可不好修。所以只能阻止这个漏洞的利用条件了——用KAISER机制,让你根本访问不到内核中的东西,把内核从应用程序的眼中“隐藏”。虽然降低了一些性能,但也总比被搞事情强。

Ps. 根据一些文章,目前这项机制在Linux中改名为了“KPTI”,即内核页表隔离。

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新能损失部分

目前phoronix已对此进行了测试,IO性能几乎下降了50%,编译性能下降了接近30%,postgresql和redis也有差不多20%的性能下跌,详细地址:Initial Benchmarks Of The Performance Impact Resulting From Linux's x86 Security Changes


作者:Allen Leung
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