Contourner Colonel ASR et attaque de canal temporel

Table of Contents

🛠️ Introduction

1. Qu'est-ce que Colonel ASR ?
2. Fonctionnement de Colonel ASR
   • Mécanisme de Colonel ASR
   • Efficacité de Colonel ASR
   • Exemples d'attaques ayant contourné Colonel ASR
3. Attaques de canal temporel
   • Exploitation du comportement de mis en cache
   • Résultats des attaques de canal temporel
   • Exploitation matériel de canal temporel
4. Intel TSX et l'attaque DRK
   • Fonctionnement de Intel TSX
   • Utilisation de l'attaque DRK pour éliminer le bruit
   • Contre-mesures matérielles et logicielles
5. Discussion sur les contre-mesures
6. Conclusion
7. Questions Fréquemment Posées

Qu'est-ce que Colonel ASR ?

Colonel ASR (Address Space Randomization) est une technique de mitigation statistique pour les exploits de corruption de mémoire, tels que les débordements de tampon. Il fonctionne en randomisant les adresses du code et des données du noyau à chaque chargement, offrant une barrière additionnelle aux attaquants.

Fonctionnement de Colonel ASR

Le mécanisme de Colonel ASR repose sur la randomisation des adresses du code et des données du noyau à chaque démarrage ou chargement de module ou de pilotes. Cette approche simple mais efficace réduit considérablement les chances de succès des attaques de réutilisation de code, en obligeant les attaquants à deviner les adresses visées.

Mécanisme de Colonel ASR

La randomisation des adresses du code et des données crée une barrière supplémentaire pour les attaquants. Par exemple, sur le système d'exploitation Microsoft Windows, plus de 8 000 emplacements de Colonel ASR peuvent être randomisés, réduisant ainsi significativement le taux de réussite des attaquants.

Efficacité de Colonel ASR

Bien qu'efficace, Colonel ASR n'élimine pas complètement les attaques. Les attaquants peuvent contourner cette mitigation en exploitant une classe de vulnérabilités différente : les fuites d'informations, pour contourner Colonel ASR.

Exemples d'attaques ayant contourné Colonel ASR

En 2015, une attaque d'escalade de privilèges s'est produite sur Mac OS X, nommée "tip on". Cette attaque a réussi à contourner Colonel ASR en exploitant trois vulnérabilités différentes, dont une vulnérabilité de fuite d'informations pour contourner Colonel ASR, illustrant ainsi ses limites.

Attaques de canal temporel

Les attaques de canal temporel exploitent le comportement de mise en cache et les performances des processeurs pour obtenir des informations sensibles.

Exploitation du comportement de mise en cache

Une attaque a exploité le comportement de mise en cache du buffer lookaside de l'Intel, démontrant que les attaquants peuvent déterminer si une page est mappée ou non.

Résultats des attaques de canal temporel

En mesurant les temps d'accès à des adresses mappées et non mappées, il a été possible de distinguer les deux, révélant ainsi une faille potentiellement exploitable.

Exploitation matérielle de canal temporel

L'attaque DRK a exploité l'Intel TSX (Transactional Synchronization Extension) pour éliminer le bruit et mener des attaques de canal temporel plus précises et efficaces.

Intel TSX et l'attaque DRK

Intel TSX est un nouvel ensemble d'instructions qui améliore la synchronisation des Threads de manière plus efficace que les verrous traditionnels. L'attaque DRK exploite le TSX pour éliminer le bruit induit par le système d'exploitation, fournissant des mesures de timing plus stables et précises.

Fonctionnement de Intel TSX

TSX permet de créer des régions atomiques sans verrous bloquants, offrant aux programmeurs une manière plus efficace de synchroniser les threads.

Utilisation de l'attaque DRK pour éliminer le bruit

L'attaque DRK exploite les exceptions matérielles de l'Intel TSX pour réduire le bruit du canal temporel, distinguant ainsi les pages exécutables et non exécutables de la mémoire du noyau.

Contre-mesures matérielles et logicielles

La discussion aborde les éventuelles contre-mesures matérielles et logicielles pour contrer les attaques de canal temporel, notamment en exploitant des techniques comme la randomisation plus fine au niveau des pages.

Discussion sur les contre-mesures

La discussion explore les différentes contre-mesures matérielles et logicielles pour contrer les attaques de canal temporel, mettant en lumière les défis et les limitations associés à chaque approche.

Conclusion

L'article présente les failles du Colonel ASR et les attaques de canal temporel, ainsi que l'exploitation de l'Intel TSX par l'attaque DRK pour contourner ces protections. Enfin, il soulève la question des contre-mesures nécessaires pour renforcer la sécurité contre de telles attaques.

Questions Fréquemment Posées

1. Qu'est-ce que Colonel ASR et comment fonctionne-t-il ? Réponse: Colonel ASR est une technique de mitigation qui randomise les adresses du code et des données du noyau pour réduire les attaques de corruption de mémoire.

2. En quoi consiste l'attaque de canal temporel et comment l'attaque DRK l'exploite-t-elle ? Réponse: Les attaques de canal temporel exploitent le comportement de mise en cache pour obtenir des informations sensibles, et l'attaque DRK exploite l'Intel TSX pour éliminer le bruit et mener des attaques plus précises.

3. Quelles sont les contre-mesures disponibles pour contrer les attaques de canal temporel ? Réponse: Les contre-mesures disponibles incluent des améliorations matérielles telles que la randomisation fine au niveau des pages, ainsi que des ajustements logiciels pour réduire le bruit et renforcer la sécurité.

4. Quelles sont les limites actuelles de Colonel ASR et comment peuvent-elles être surmontées ? Réponse: Colonel ASR présente des limitations en termes de protection contre les attaques de canal temporel et d'exploitation de fuites d'informations. Ces limites pourraient être surmontées par des améliorations matérielles et logicielles plus avancées.

5. Comment l'attaque DRK a-t-elle été testée sur différents systèmes d'exploitation ? Réponse: L'attaque DRK a été testée sur divers systèmes d'exploitation, dont Linux, Windows et Mac OS. Sa capacité à contourner Colonel ASR sur ces plateformes souligne l'importance de renforcer les protections contre de telles attaques.