Confidential Computing gebrochen: DDRop-Angriff ermöglicht Datenklau in der Cloud
Confidential Computing soll auf Cloudsystemen verarbeitete Daten im Speicher durch Verschlüsselung eigentlich vor den Blicken böswilliger Akteure schützen. Ein neuer Angriff namens DDRop stellt diese Technologie allerdings auf die Probe. Mit einem kleinen Gerät für nur 159 US-Dollar soll es möglich sein, verschlüsselte Daten in DDR5-Speicherchips zu entschlüsseln, und das sowohl bei Systemen mit Intel- als auch mit AMD-CPUs.
Hinter DDRop steckt ein Team aus neun Sicherheitsforschern von Google, der ETH Zürich, der KU Leuven sowie der Durham University. Sie entwickelten ein Gerät, das für den Angriff erforderlich ist. Details zum Hardwaredesign, der Firmware und weiteren verwendeten Tools sowie ein Proof-of-Concept für den Angriff sind auf Github(öffnet im neuen Fenster) zu finden.
Wie die Forscher auf einer Informationsseite zu DDRop(öffnet im neuen Fenster) schildern, kann das Gerät Schreibvorgänge im Arbeitsspeicher "verschwinden lassen", indem es absichtlich einen Paritätsfehler einschleust. Dadurch soll das Speichermodul die Schreibbefehle verwerfen, wovon der Prozessor aber wohl nichts mitbekommt.
Besonders brisant ist das beispielsweise bei der Initialisierung neuer Speicherbereiche für eine VM der Angreifer. Denn innerhalb dieser VM lassen sich alte Daten lesen und entschlüsseln, die zuvor an die entsprechende Stelle im RAM geschrieben wurden. "Das System hat keine Möglichkeit zu erkennen, dass die letzte Aktualisierung nie angekommen ist", so die Forscher.
Physischer Zugriff auf Server nötig
Damit DDRop erfolgreich ausgeführt werden kann, ist ein physischer Zugriff auf die Serverhardware erforderlich, um das von den Forschern entwickelte Interposer-Gerät zu installieren. Vor solchen Szenarien sollen Confidential-Computing-Lösungen wie Intel TDX(öffnet im neuen Fenster), Intel Scalable SGX(öffnet im neuen Fenster) und AMD SEV-SNP(öffnet im neuen Fenster) eigentlich schützen, so dass böswillige Hoster nicht einfach auf Daten zugreifen können, die ihre Kunden in gemieteten VMs verarbeiten.
Ausführen lässt sich der Angriff aber nicht nur von Insidern, die bei einem Hoster oder Cloudanbieter arbeiten und direkten Zugriff auf die Serverhardware haben. Auch über die Lieferkette der Serversysteme oder durch Maßnahmen von Strafverfolgern und Regierungsbehörden lassen sich potenziell entsprechende Interposer einschleusen.
Das Gerät besteht nach Angaben der Forscher aus einer kompakten Platine mit analogen Schaltern, die sich innerhalb weniger Minuten in einen Zielserver einbauen lässt. Es setzt sich aus fünf Komponenten zusammen, deren Kosten gemäß DDRop-Informationsseite zusammen bei lediglich 159 US-Dollar liegen.
Kein Patch zu erwarten
Die Forscher haben ihre Erkenntnisse zu DDRop an die CPU-Hersteller AMD und Intel gemeldet. Beide veröffentlichten am 14. September entsprechende Sicherheitsmeldungen. Eine Korrektur für bestehende Server ist jedoch nicht zu erwarten. Sowohl Intel(öffnet im neuen Fenster) als auch AMD(öffnet im neuen Fenster) erklärten, der Angriff liege außerhalb des Geltungsbereichs des Bedrohungsmodells für ihre Confidential-Computing-Technologien.
Den Forschern zufolge lässt sich der Angriff durch Firmware-Updates ohnehin nur eingeschränkt eindämmen. "Das zugrunde liegende Problem liegt in der Hardware: Die heutige skalierbare Speicherverschlüsselung verfolgt nicht nach, ob ein Wert aktuell ist. Eine dauerhafte Lösung würde Speicherverschlüsselungs-Engines erfordern, die Integrität und Aktualität gewährleisten", erklären sie in ihrem Bericht. Wer sich für weitere technische Details zu DDRop interessiert, findet diese in einem 15-seitigen Paper (PDF)(öffnet im neuen Fenster).
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