• IT-Karriere:
  • Services:

Foreshadow/L1TF: Intel-CPUs ermöglichten unberechtigtes Auslesen von Speicher

Die spekulative Ausführung von Code führt erneut zu einer Sicherheitslücke auf Intel-Prozessoren. Mit Foreshadow können Prozesse über den Level-1-Cache unberechtigt Speicher auslesen. Besonders kritisch ist das in virtualisierten Umgebungen.

Artikel veröffentlicht am , Hanno Böck
Foreshadow/L1TF: Intel-CPUs ermöglichten unberechtigtes Auslesen von Speicher
(Bild: Foreshadow-Team)

Die Welle an Sicherheitslücken in Prozessoren durch die spekulative Codeausführung scheint kein Ende zu nehmen. Unter dem Namen Foreshadow oder L1TF wurde eine Sicherheitslücke veröffentlicht, die in vielen Aspekten dem Meltdown-Bug ähnelt. Betroffen sind nur Intel-Prozessoren, die Auswirkungen treffen in erster Linie Anbieter, die Kunden auf virtuellen Systemen hosten.

Stellenmarkt
  1. Anstalt für Kommunale Datenverarbeitung in Bayern (AKDB), München
  2. Analytic Company GmbH, Hamburg

Die Ursache liegt in der Verwaltung sogenannter Pagetables. Alle modernen Computersysteme verwenden eine virtuelle Speicherverwaltung, das bedeutet, dass die von Programmen genutzten Speicheradressen nicht den realen Adressen im Arbeitsspeicher entsprechen. Im Pagetable werden diese Adresszuweisungen verwaltet.

Intel-CPUs interpretieren ungültige Daten bei spekulativer Codeausführung

Wenn ein virtueller Speicherbereich auf einen Swap-Speicher auf der Festplatte ausgelagert wird, ist ein Großteil der Informationen im Pagetable ungenutzt. Daher kann das Betriebssystem diese Bereiche selbst mit Informationen füllen, die CPU sollte diese ignorieren. Insbesondere die Speicheradresse ist in diesem Fall ungültig, und der Prozessor sollte darauf nicht zugreifen.

Das Problem: Intel beachtet dies offenbar nicht, wenn es um die sogenannte spekulative Codeausführung geht. Alle modernen CPUs führen Code parallel aus und starten Code bereits im Voraus, dessen Ergebnis dann im Zweifel verworfen wird. Diese spekulative Codeausführung ist auch die Grundlage der Angriffe Meltdown und Spectre sowie zahlreicher inzwischen bekannter Varianten davon.

Golem Akademie
  1. Einführung in die Programmierung mit Rust
    21.-24. September 2021, online
  2. OpenShift Installation & Administration
    14.-16. Juni 2021, online
Weitere IT-Trainings

Mittels der spekulativen Codeausführung kann man Speicheradressen in den Cache des Prozessors laden, auf die der jeweilige Prozess eigentlich keinen Zugriff haben sollte. Dann können mit denselben Tricks, die bei Meltdown und Spectre Anwendung fanden, diese Daten ausgelesen werden.

Dieser Angriff ermöglicht es Nutzerprozessen, potentiell unberechtigt Speicher auszulesen. Allerdings ist dieser Angriff nicht sehr gezielt, da ein Nutzer keinen direkten Einfluss auf den Inhalt des Pagetables hat. Gravierender ist das in virtualisierten Umgebungen. Ein Betriebssystem, das in einer virtuellen Maschine läuft, kann gezielt Pagetable-Einträge erstellen, um auf andere Speicherbereiche zuzugreifen. Damit kann man Speicher des Host-Systems und anderer Gastsysteme auslesen.

Ebenfalls betroffen ist Intels Sicherheitstechnik SGX. Diese stellt theoretisch eine Art sichere Enklave dar, in der nur signierter Code laufen soll. Auch die kryptographischen Schlüssel von SGX können ausgelesen werden. Die praktische Relevanz dürfte hier allerdings gering sein, da nur wenige Anwendungen SGX nutzen.

Die neue CPU-Lücke wurde unabhängig voneinander von zwei Teams gefunden. Interessant dabei: Eines der Teams, Forscher der KU Leuven, entdeckten Foreshadow offenbar bereits Anfang Januar, bevor Meltdown und Spectre bekannt waren. Auf der zur Zeit stattfindenden Usenix-Konferenz werden die Details präsentiert.

Updates stehen bereit, verhindern aber nicht alle Angriffe

Das unberechtigte Auslesen von Speicher durch Nutzerprozesse lässt sich durch relativ simple Änderungen am Betriebssystem verhindern, Nutzer sollten nur baldmöglichst entsprechende Updates installieren. Diese Gegenmaßnahmen haben kaum Einfluss auf die Performance.

Beim Ausbruch aus virtualisierten Systemen ist die Situation etwas komplexer. Auch hier wurden Gegenmaßnahmen implementiert, die können jedoch in einigen Fällen durchaus signifikante Auswirkungen auf die Performance haben.

Ein Szenario, das eher schwer auszunutzen ist, betrifft die sogenannte Hyperthreading-Technik von Intel, bei der sich mehrere CPUs einen Cache teilen. Um dieses Szenario sicher zu verhindern, müsste man Hyperthreading komplett abschalten - das dürfte jedoch angesichts der Performanceeinbußen kaum jemand machen. Ähnlich wie bei einigen Spectre-Varianten wird man wohl auch hier vorerst damit leben müssen, dass es keinen perfekten Fix gibt.

Updates von Microsoft und verschiedenen Linux-Distributionen stehen bereit (Ubuntu, Red Hat, Suse). Der offizielle Linux-Kernel wird den Fix mit der Version 4.18.1 erhalten. Von Intel selbst gibt es Microcode-Updates, die betreffen aber nur SGX, was für die meisten Nutzer irrelevant ist.

Bitte aktivieren Sie Javascript.
Oder nutzen Sie das Golem-pur-Angebot
und lesen Golem.de
  • ohne Werbung
  • mit ausgeschaltetem Javascript
  • mit RSS-Volltext-Feed


Anzeige
Top-Angebote
  1. (u. a. Angebote zu Spielen, PC- und Konsolen-Zubehör, Laptops, Monitore, Fernsehern uvm.)
  2. (u. a. Viewsonic VX2718 27 Zoll Curved WQHD 165Hz für 253,99€, Samsung G7 27 Zoll QLED Curved...
  3. (u. a. Raspberry Pi 400 Mini-PC für 71,90€, Biostar B560GTQ Mainboard für 139,90€, Biostar...
  4. (u. a. Akku-Bohrhammer für 306,99€, Akku-Winkelschleifer für 193,30€)

Akaruso 16. Aug 2018

Die Frage ist, wie in diesem Fall Mangel definiert ist. Das Recht auf Beseitigung bezieht...

Akaruso 16. Aug 2018

Stimmt, war etwas unbedacht von mir.

Aluz 16. Aug 2018

Ja aber leider kannst du ja als Benutzer nicht wissen welches Script nun gutartig und...

bionade24 15. Aug 2018

kwT

Hotohori 15. Aug 2018

Wenn du meinst das ein 6Kerner mit 12Threads @4,7Ghz (mit OC locker 4,9Ghz, mit köpfen 5...


Folgen Sie uns
       


Toyota Mirai II Probe gefahren

Die Brennstoff-Limousine gefällt uns, aber Tankstellen muss man suchen.

Toyota Mirai II Probe gefahren Video aufrufen
Programm für IT-Jobeinstieg: Hoffen auf den Klebeeffekt
Programm für IT-Jobeinstieg
Hoffen auf den Klebeeffekt

Aktuell ist der Jobeinstieg für junge Ingenieure und Informatiker schwer. Um ihnen zu helfen, hat das Land Baden-Württemberg eine interessante Idee: Es macht sich selbst zur Zeitarbeitsfirma.
Ein Bericht von Peter Ilg

  1. Arbeitszeit Das Sechs-Stunden-Experiment bei Sipgate
  2. Neuorientierung im IT-Job Endlich mal machen!
  3. IT-Unternehmen Die richtige Software für ein Projekt finden

Weclapp-CTO Ertan Özdil: Wir dürfen nicht in Schönheit und Perfektion untergehen!
Weclapp-CTO Ertan Özdil
"Wir dürfen nicht in Schönheit und Perfektion untergehen!"

Der CTO von Weclapp träumt von smarter Software, die menschliches Eingreifen in der nächsten ERP-Generation reduziert. Deutschen Perfektionismus hält Ertan Özdil aber für gefährlich.
Ein Interview von Maja Hoock


    Fiat 500 als E-Auto im Test: Kleinstwagen mit großem Potenzial
    Fiat 500 als E-Auto im Test
    Kleinstwagen mit großem Potenzial

    Fiat hat einen neuen 500er entwickelt. Der Kleine fährt elektrisch - und zwar richtig gut.
    Ein Test von Peter Ilg

    1. Vierradlenkung Elektrischer GMC Hummer SUV fährt im Krabbengang seitwärts
    2. MG Cyberster MG B Roadster mit Lasergürtel und Union Jack
    3. Elektroauto E-Auto-Prämie übersteigt in 2021 schon Vorjahressumme

      •  /