SMM-Betriebsmodus und seine Schutzfunktion
Der SMM-Betriebsmodus von x86-Prozessoren ist seit Jahrzehnten ein beliebtes Ziel für Angreifer. Er bietet maximalen Zugriff auf die Hardware. Die SMM-Schutzfunktion besteht darin, dass alle Kerne des Prozessors gemeinsam in den SMM wechseln müssen, um SMM-Funktionen anzugreifen. Christopher Domas hat eine Schwachstelle in dieser Funktion entdeckt.
Die Schwachstelle smiiiiiiiiiiiiiiii
Christopher Domas hat eine Schwachstelle in der SMM-Schutzfunktion entdeckt, die als "smiiiiiiiiiiiiiiii" bezeichnet wird. Diese Schwachstelle ist jedoch nicht direkt ein Angriff, sondern hat die Möglichkeit, sich in bestimmten Fällen für Angriffe zu missbrauchen. Die Schwachstelle wurde in einem PoC demonstriert, der für unterschiedliche CPU-Typen maßgeschneidert sein muss.
Risiken und Schutzmaßnahmen
Der SMM-Betriebsmodus ist unverzichtbar, um beispielsweise Energiesparfunktionen der Hardware zu steuern. Aktuelle Betriebssysteme und UEFI-BIOS-Versionen schränken den Zugriff auf den SMM ein. Zum Beispiel verlangt Microsoft, dass das UEFI-BIOS eine Tabelle mit zulässigen Adressbereichen für SMM-Zugriffe enthält. Andere Zugriffe werden durch das System blockiert.
Der PoC von Christopher Domas
Christopher Domas hat ein PoC entwickelt, das zeigt, wie die Schwachstelle "smiiiiiiiiiiiiiiii" ausgenutzt werden kann. Der PoC besteht darin, dass der Angriffscode zuerst einen beliebigen CPU-Kern beschäftigt, der mehr als eine Sekunde lang läuft. Danach wird der SMM-Aufforderung, die von einem anderen CPU-Kern ausgeht, eine entsprechende Aufforderung an den ersten CPU-Kern gesendet. Der erste CPU-Kern schaltet sich dann in den SMM um, sobald seine „Beschäftigungsaufgabe“ beendet ist. Auf diese Weise tritt die fatale Situation ein, dass ein Kern im SMM läuft, mindestens ein weiterer jedoch nicht. Auf letzterem könnte nun Malware laufen.
Ein Blick in die Zukunft
Christopher Domas hat 2017 das Fuzzing-Tool Sandsifter veröffentlicht, um untersuchen und dokumentieren zu können, welche Befehle von x86-Prozessoren gültig sind. Mit diesem Tool entdeckte er 2018 in alten VIA-Prozessoren die Sicherheitslücke Rosenbridge. Gemeinsam mit seiner Frau Stephanie Domas betreibt er das Unternehmen Dazzle Cat Duo.
Schlussfolgerung
Die Schwachstelle "smiiiiiiiiiiiiiiii" in der SMM-Schutzfunktion ist ein Beispiel dafür, wie sich Sicherheitslücken in den Betriebsmodus von x86-Prozessoren ausheben lassen. Die Risiken des SMM-Betriebsmodus sind seit Jahren bekannt, und aktuelle Betriebssysteme und UEFI-BIOS-Versionen schränken den Zugriff auf den SMM ein. Es ist jedoch wichtig, ständig auf die neuesten Sicherheitsberichte und Entwicklungen in der IT-Fachwelt aufzupassen, um sich vor möglichen Angriffen zu schützen.
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