Google dévoile les attaques « Downfall », basées sur une vulnérabilité dans les puces Intel

Alors que l’on pensait que les microprocesseurs modernes étaient en sécurité après Meltdown et Spectre, une nouvelle vulnérabilité affectant les puces Intel menace de révéler des données sensibles.

Google a révélé mardi 8 août Downfall, une nouvelle catégorie d'attaques qui exploitent une vulnérabilité dans les fonctions de collecte de données spéculatives dans les processeurs superscalaires, un marché dominé par Intel. La vulnérabilité, référencée CVE-2022-40982, est causée par une fonction d'optimisation de la mémoire au sein des architectures modernes de puces Intel et affecte les processeurs Core du fondeur, de la série Skylake de sixième génération aux puces Tiger Lake de onzième génération.

La vulnérabilité référencée CVE-2022-40982 a été initialement découverte par Daniel Moghimi, un chercheur principal chez Google, qui a présenté ses découvertes lors d’un atelier organisé à Black Hat USA 2023. Cette vulnérabilité permet à un utilisateur d'accéder et de voler des données d'un autre utilisateur sur le même CPU et pourrait être utilisée pour obtenir des mots de passe, des clés de chiffrement et d'autres informations de grande valeur.

Daniel Moghimi a découvert que des acteurs malveillants pouvaient abuser de l'instruction gather pour les processeurs superscalaires d'Intel, qui sont conçus pour un accès plus rapide aux données en mémoire. Alors que gather est censé collecter les données en mémoire et les déplacer vers le registre vectoriel du CPU, il a constaté que l'instruction divulguait les données dans le cadre d’exécution spéculative.

Daniel Moghimi s'est entretenu avec la rédaction de TechTarget avant la session à propos de la vulnérabilité et des attaques mettant à profit Downfall. Suite aux révélations de Meltdown et Spectre en 2018, il s'est davantage intéressé aux vulnérabilités des microprocesseurs. Et comme beaucoup de chercheurs en sécurité, a-t-il dit, il avait le sentiment que les mesures d'atténuation et les correctifs déployés par les principaux fabricants de puces avaient essentiellement éliminé toute attaque future par canal auxiliaire d'exécution spéculative ou transitoire.

Ce ne fut pas le cas. Daniel Moghimi a déclaré avoir commencé à examiner l'instruction gather l'été dernier et a rapidement découvert les attaques Downfall. Bien qu'il ait signalé la vulnérabilité à Intel en août 2022, la divulgation publique a été retardée d'un an en raison du temps nécessaire pour étudier la vulnérabilité et les implications des attaques l’exploitant.

« J'ai compris comment fonctionnait cette instruction [gather], et cela m'a donné l'intuition qu'elle pourrait laisser fuiter des données et permettre de les voler », a-t-il déclaré. « Je n'étais pas surpris qu'elle laisse fuiterdes données d'une application, mais j'étais plus surpris qu'elle puisse fuiter des données des fichiers de registre vectoriel ».

Daniel Moghimi a expliqué que le registre vectoriel est essentiellement une mémoire à l'intérieur du cœur du CPU qui a été introduite il y a 15 ans avec la technologie des Extensions Vectorielles Avancées (AVE), mise en œuvre dans les puces AMD et Intel x86. « La cause profonde de ce problème n'est en réalité pas l'instruction gather », relève-t-il. « L'instruction gather est essentiellement un outil qui permet les fuites de données. La cause profonde est que nous avons cette mémoire à l'intérieur du cœur du CPU, et le CPU la partage avec d'autres applications, et isoler cette mémoire est difficile ».

Pour exploiter la vulnérabilité CVE-2022-40982, Daniel Moghimi a développé deux techniques d'attaque, qui sont détaillées dans son document technique sur Downfall. La première, dite Gather Data Sampling, est une attaque « hautement pratique », selon le site web dédié à Downfall, qui permet à un attaquant de voler des données aux composants du CPU. La seconde attaque, dite Gather Value Injection, donne aux acteurs malveillants la capacité de transformer les fuites de données en injections de données microarchitecturales.

Bien que les attaques Downfall puissent être particulièrement dévastatrices sur les processeurs dans une infrastructure en cloud ou sur des machines virtuelles et pourraient affecter un nombre significatif d'utilisateurs sur un système partagé, Daniel Moghimi a souligné que cette vulnérabilité représente également une menace sérieuse pour les terminaux utilisateurs. En fait, il est selon lui possible, en théorie, d'exécuter cette attaque dans un navigateur web. Mais le chercheur a précisé ne pas avoir testé une telle exploitation pour Downfall.

« Il existe des situations potentielles où votre ordinateur personnel est infecté par un logiciel malveillant et ce logiciel malveillant n'a pas accès à tous vos fichiers et ressources, mais ce type d'exploit pourrait permettre à ce logiciel malveillant [de voler des données supplémentaires] », a-t-il déclaré.