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インサイト - 機密コンピューティング - # マルウェアによる機密仮想マシンの攻撃

SEV-SNPおよびTDXにおけるマルウェアによる機密仮想マシンの機密性と完全性の破壊


核心概念
マルウェアは、信頼できないハイパーバイザーが制御する割り込みを悪用して、機密仮想マシンの機密性と完全性を破壊することができる。
要約

本論文では、HECKLER と呼ばれる新しい攻撃手法を提案する。この攻撃は、信頼できないハイパーバイザーが機密仮想マシン(CVM)に悪意のある割り込みを注入することで、CVMの機密性と完全性を破壊する。

ハイパーバイザーは、CVMに対して様々な割り込みを注入することができる。多くの割り込みは、カーネルによって適切に処理されるが、一部の割り込みはアプリケーション固有のハンドラを呼び出す。これらのハンドラは、レジスタの状態や大域的な状態を変更することで、アプリケーションの動作に影響を与える。

HECKLERは、このような割り込みハンドラを悪用するガジェットを特定し、それらを組み合わせることで、CVMの機密性と完全性を破壊する。具体的には、OpenSSHとsudoの認証をバイパスし、統計解析やテキスト解析アプリケーションの実行を改ざんする。

さらに、HECKLERは、攻撃対象のアプリケーションの実行状態を正確に把握し、適切なタイミングで割り込みを注入するための手法も提案する。これにより、攻撃の成功率を高めている。

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統計
int 0x80システムコールを使用することで、ゲストカーネルがユーザープロセスの代わりにシステムコールを実行するようになる。 int 0x0割り込みを使用することで、アプリケーション固有のシグナルハンドラを悪用できる。これにより、プログラム変数の値を変更したり、計算結果を改ざんできる。
引用
"マルウェアは、信頼できないハイパーバイザーが制御する割り込みを悪用して、機密仮想マシンの機密性と完全性を破壊することができる。" "HECKLERは、このような割り込みハンドラを悪用するガジェットを特定し、それらを組み合わせることで、CVMの機密性と完全性を破壊する。"

抽出されたキーインサイト

by Bene... 場所 arxiv.org 04-05-2024

https://arxiv.org/pdf/2404.03387.pdf
Heckler

深掘り質問

機密仮想マシンの防御に対して、ハードウェアベースのアプローチ以外にどのような対策が考えられるか?

機密仮想マシンの防御において、ハードウェアベースのアプローチ以外にもいくつかの対策が考えられます。まず、ソフトウェアレベルでのセキュリティ対策が重要です。これには、適切なアクセス制御や暗号化、セキュリティポリシーの実装などが含まれます。また、セキュリティ意識の向上や定期的なセキュリティ監査などの対策も重要です。さらに、ネットワークセキュリティの強化や脆弱性管理、侵入検知システムの導入なども検討すべきです。

機密仮想マシンの攻撃手法は、他のセキュリティ分野にどのような影響を及ぼす可能性があるか?

機密仮想マシンの攻撃手法は、他のセキュリティ分野にも影響を及ぼす可能性があります。例えば、ハイパーバイザーの割り込み注入機能を悪用する攻撃手法は、クラウドセキュリティや仮想化技術全般に影響を与える可能性があります。また、このような攻撃手法が広まれば、セキュリティ意識の向上や新たなセキュリティ対策の必要性が高まるでしょう。さらに、機密仮想マシンの脆弱性が他のセキュリティシステムにも影響を及ぼす可能性があるため、セキュリティ業界全体に警鐘を鳴らす重要な事例となるかもしれません。

ハイパーバイザーの割り込み注入機能を制限する以外に、CVMの安全性をどのように高めることができるか?

ハイパーバイザーの割り込み注入機能を制限するだけでなく、CVMの安全性を高めるためにはいくつかの方法が考えられます。まず、セキュリティ意識の向上と教育トレーニングを徹底することが重要です。従業員や管理者がセキュリティリスクを理解し、適切な対策を講じることが不可欠です。さらに、複数のセキュリティレイヤーを導入し、セキュリティポリシーを厳密に遵守することで、CVMの安全性を向上させることができます。また、定期的な脆弱性スキャンやペネトレーションテストを実施し、セキュリティ対策の効果を確認することも重要です。
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