Amd platform security processor что
О безопасности UEFI, часть заключительная
Вот и подошел к концу мой опус о безопасности UEFI. В этой заключительной части осталось поговорить о перспективных технологиях и планах на будущее, да пообщаться с читателями в комментариях.
Желая показать бунтарский дух и наплевательство на традиции, ссылки на предыдущие части не даю — сами ищите их там.
Часть седьмая. Технологии будущего
Про SGX и STM я уже упоминал в конце третьей части, поэтому начну рассказ с PSP, которым теперь без вариантов комплектуются все новые AMD APU.
AMD Platform Security Processor
Наблюдая за успехами Intel Management Engine, которым последние 5 лет оборудован каждый чипсет и SoC Intel, в AMD тоже решили не отставать от прогресса и встроить в свои SoC’и чего-нибудь эдакого.
Еще бы — хочется иметь аппаратный корень доверия, хочется нормальный генератор случайных чисел, хочется криптоускоритель и эмулятор TPM 2.0, в общем — много всего хочется, и реализовать это все не трудно — купи IP Core у какого-нибудь поставщика, напиши к нему прошивку и навесь на него побольше системных функций, чтобы пользователь твоей платформы даже не вздумал отключить то, за что столько денег уплочено.
Оригинальная схема PSP, про эмуляцию TPM речи тогда еще не шло.
Для обеспечения безопасности UEFI этот самый PSP предоставляет следующее: подсистему HVB, внутреннее хранилище для S3 BootScript, эмулятор TPM для реализации Measured Boot, генератор случайных чисел и ускоритель криптографических операций.
Hardware Validated Boot
Про эту технологию я уже рассказывал в первой части, теперь расскажу более подробно. Суть ее простая — PSP получает управление до старта BSP и проверяет, чтобы содержимое второй стадии его прошивки и стартового кода не было изменено, в случае успеха BSP стартует с ResetVector’а и машина загружается как обычно, а в случае неудачи пользователю показывают код ошибки на POST-кодере, а BSP крутит мертвый цикл до hard reset’а, после которого все повторяется заново.
HVB, таким образом, является аппаратным корнем доверия для системы, но защищает эта технология только PEI-том, проверка же всего остального — на совести авторов прошивки.
Оригинальная схема AMD HVB
По умолчанию HVB отключен на всех платформах и для включения необходима достаточно нетривиальное его конфигурирование, поэтому я пока и сам не испытывал технологию на практике (хотя непосредственно работаю с прошивками для второго поколения процессоров с PSP), и машин с включенным HVB на открытом рынке не видел.
Integrated TPM 2.0
К релизу Windows 10 рабочая группа TCG подготовила интересное нововведение: вместо использовавшегося ранее интерфейса TIS для взаимодействия с модулями TPM теперь можно использовать вызовы ACPI, что позволяет производителям процессоров реализовать TPM не на внешнем чипе, а прямо в чипсете, да еще и половину реализации сделать программной. Такое решение имеет как преимущества (заменить чипсет сложнее, чем чип TPM в корпусе SSOP-28), так и недостатки (vendor lock-in), но реализовали его на данный момент и Intel (в Skylake) и AMD (в APU с PSP). Стандарт TPM 2.0 поддерживается обоими решениями не целиком, а только настолько, чтобы система со встроенным TPM могла использовать BitLocker и получить сертификат Windows 10 Ready. Тем не менее, теперь полку пользователей TPM однозначно прибудет. Вместе с встроенным TPM появились также аппаратный ГСЧ и криптоускоритель, которые, при желании, можно использовать отдельно.
Secure S3 BootScript Storage
Еще одна фишка PSP — встроенный NVRAM, в котором можно безопасно хранить какие-то пользовательские данные. На данный момент AMD сохраняет туда S3 BootScript, что хорошо защищает систему от атак на него. При этом немного страдает время выхода из S3, но лишние 50-100 мс ради безопасности вполне можно терпеть.
К сожалению, у AMD с открытой документацией на PSP очень грустно, поэтому дать полезных ссылок не могу, все, что мог рассказать без нарушения NDA — уже рассказал.
Intel Software Guard Extensions
Вернемся теперь к технологиям Intel. Об SGX начали говорить около года назад, но для конечного пользователя она стала доступна всего несколько недель назад, когда Intel включила ее для процессоров Skylake в очередном обновлении микрокода. SGX — это новый набор инструкций, позволяющих приложениям создавать т.н. «анклавы», т.е. регионы памяти для кода и данных, аппаратно защищенные от доступа извне, даже если этот доступ производится из более привилегированных режимов исполнения вроде ring 0 и SMM.
Технология достаточно сложная для понимания и использования (почти 200 страниц Programming Reference), но потенциально очень мощная, поэтому Intel начала заниматься ее продвижением.
Принципиальная схема работы SGX, один из более 200 слайдов вот этой презентации, она же в виде 80-минутного видео.
Безопасный анклав посреди обычной памяти.
Мое отношение к этой технологии пока еще не сформировалось — я ее просто еще не пробовал, т.к. не работаю над Skylake в данный момент. Тем не менее, стараюсь не отставать от прогресса слишком уж сильно, поэтому читаю краем уха все, что пишут про SGX, к примеру:
Портал об SGX на сайте Intel.
Обзорная лекция об SGX с сайта Дармштадтского Технического Университета.
Обзорная статья NccGroup с кучей интересных ссылок.
Открытая платформа для написания своего кода для SGX.
И вообще, весь раздел про SGX на firmwaresecury.com.
Intel SMI Transfer Monitor
Вторая технология Intel, о которой я уже упоминал — STM. Первые упоминания о нем датированы 2009 годом, и после 6 лет разработки технология наконец-то была представлена в августе 2015. Суть ее простая: вместо диспетчера SMM в SMRAM запускается гипервизор, и все обработчики SMI выполняются в виртуализованном окружении, что позволяет запретить им вредоносные действия вроде изменения данных в памяти ядра и тому подобные.
Слайд из презентации STM на IDF2015.
Технология позволяет значительно уменьшить как «поверхность атаки» на обработчики SMM, так и разрушительность последствий взлома обработчиков SMI. К примеру, запретив доступ к MMIO чипсета для всех обработчиков, кроме используемого для обновления прошивки, можно защитить ее от остальных обработчиков, путь даже они взломаны атакующим и он имеет возможность выполнить в них произвольный код.
Самое главное преимущество — неприхотливость, для работы STM нужны только включенные VT-x/AMDV и правильные настройки уровней доступа. На данный момент предварительная поддержка STM реализована в EDK2 только для тестовой платы MinnowBoard Max, но в ближайшие полгода-год IBV адаптируют ее для своих платформ, и взлома SMM можно будет опасаться гораздо меньше. Понятно, что бесплатной безопасности не бывает, и STM вносит дополнительную сложность в итак не самый простой процесс инициализации SMM, плюс обработка SMI занимает больше времени (страшнее, на самом деле, то, что оно занимает еще более неопределенное время, опять страдают пользователи жестких ОСРВ), плюс виртуализацию незнающий пользователь платформы может отключить и STM не получится использовать в таких условиях. Тем не менее, я потыкал в STM веткой на MinnowBoard и могу сказать: чем скорее IBV внедрят её — тем лучше.
Заключение
Ну вот и подошел к концу этот цикл статей, надеюсь читателю было интересно.
Технологии развиваются быстро, и если завтра появится какая-то прорывная технология (или найдут зияющую дыру в существующих) — постараюсь о них написать.
В следующей статье будем укрощать SecureBoot — сгенерируем свои ключ PK и KEK, а параноики смогут запретить загрузку любых вещей, не подписанных их ключами. Спасибо за внимание.
AMD Secure Technology (или ранее называвшуюся Platform Security Proccessor — PSP).
AMD Secure Technology (или ранее называвшуюся Platform Security Proccessor — PSP).
К омпания AMD, также встраивает в свои процессоры ( аналогичную MЕ ) систему AMD Secure Technology (раньше называвшуюся PSP ), начиная с 2013 года.
Вскоре после исправления уязвимости SA-00086, производители материнских плат для процессоров AMD стали поставлять обновления BIOS, позволяющие отключить AMD Secure Technology, эту схожую с Intel ME подсистему.
Компания AMD постоянно старается улучшить работу своих процессоров Ryzen с помощью выпуска регулярных выпусков обновления протокола AGESA. Новая версия AGESA приносит не только поддержку материнским платам с Socket AM4 будущих процессоров AMD, но также добавляет возможность отключить встроенный Secure Processor, также известный, как «процессор для обеспечения безопасности платформы» или просто PSP.
AMD Secure Processor является аналогом Intel Management Engine. Этот встроенный процессор безопасности AMD был тоже подвергнут критике, как один из возможных векторов атаки, которые невозможно обнаружить на уровне операционной системы. Процессор PSP использует технологию ARM TrustZone для хранения конфиденциальных данных, и позволяет получить удалённый доступ к системе авторизированным администраторам.
В свете недавно выявленных уязвимостей в Intel Management Engine, компания AMD, похоже, решила добавить в новую версию AGESA возможность отключения Secure Processor пользователем через BIOS. Некоторые пользователи Reddit обнаружили, что при обновлении BIOS в нём появилась настройка, позволяющая включить или отключить PSP.
С ростом количества мобильных устройств и облачных служб компьютерная среда претерпевает постоянные изменения. Растет и число угроз конфиденциальности и безопасности — они приобретают все более разнообразный и изощренный характер. Только антивирусной программы уже недостаточно для надежной защиты. Теперь необходимо надежное аппаратное решение. Встроенная система безопасности на базе технологии AMD Secure защищает непосредственно процессор. Работая совместно с обширной сетью поставщиков платформ, AMD старается обеспечить максимальной защитой всю свою продукцию.
PSP похож на Intel Management Engine для процессоров Intel. Еще в сентябре 2017 года исследователь безопасности Google Сфир Коэн сообщил об уязвимости AMD в подсистеме PSP, которая может позволить злоумышленнику получить доступ к паролям, сертификатам и другой конфиденциальной информации.
AMD объявила об обновлениях прошивки для устранения этих недостатков, их обоснованность с технической точки зрения была подтверждена независимыми экспертами по безопасности, которые рассмотрели раскрытия.
AMD так описывает технологию защиты: «Secure Processor (ранее — процессор для обеспечения безопасности платформы, PSP) является выделенным процессором с технологией ARM TrustZone, а также программной защищённой средой Trusted Execution Environment (TEE), призванной обеспечить работу доверенных приложений сторонних разработчиков. AMD Secure Processor — технология на базе аппаратных средств, которая обеспечивает безопасную загрузку с уровня BIOS до среды TEE. Доверенные приложения сторонних разработчиков могут задействовать стандартные программные интерфейсы, чтобы воспользоваться защищённой средой TEE (функции защиты TEE работают не во всех приложениях).
Новые уязвимости можно быдо разделить на четыре основные категории. Все они по сути позволяют злоумышленникам нацелиться на самый защищённый сегмент процессора, который имеет решающее значение для хранения конфиденциальной информации на устройстве. Определить вредоносный код, хранящийся в Secure Processor, почти невозможно. Зловред может располагаться там годами и не быть обнаруженным — информировали независимые эксперты по безопасности.
Некоторые пользователи компьютеров и ноутбуков, построенных на платформе AMD, при открытии диспетчера устройств могут обнаружить там некое устройство с названием AMD PSP 3.0 Device, требующее установки драйвера. Код у него PCI\VEN_1022&DEV_1456.
Далеко не каждый знает что это за устройство и где взять для него драйвер.
Аббревиатура PSP в данном случае расшифровывается как Platform Security Processor. Это отдельный процессор для защиты программного обеспечения компании AMD. Используется в работе антивирусов, а также защищает некоторые компоненты операционной системы от вредоносного воздействия. Является аналогом Intel Management Engine и также требует установки драйвера. Он входит в состав комплекта драйверов для чипсета.
Сам драйвер нужно скачивать с официального сайта поддержки производителя материнской платы или ноутбука, определив конкретную модель. Обычно он располагается в разделе «Чипсет» (Chipset).
Что такое AMD PSP и как он работает в вашем процессоре
По мере развития технологий становится все легче находить уязвимости и, следовательно, все труднее защищаться от них, особенно когда мы говорим о процессорах, «мозге» ПК. По этой причине и в попытке минимизировать риски и избежать проблем AMD создала собственную среду безопасности под названием AMD PSP или AMD Secure Technology, которая была интегрирована во все процессоры AMD и APU с 2013 года.
Что такое AMD PSP (процессор безопасности платформы)?
Как мы уже упоминали ранее, эта технология работает аналогично Intel CSE, но имеет огромное различие, а именно в случае AMD он работает на аппаратном уровне а не уровень программного обеспечения. Согласно определению AMD, «Создается безопасная среда, которая разделяет ЦП в два «виртуальных мира», позволяющих выполнять самые деликатные задачи на этом защищенном процессоре, в то время как остальные выполняются в «мировом» стандарте. Это помогает обеспечить безопасное хранение и обработку конфиденциальных данных и надежных приложений, а также защитить целостность и конфиденциальность ключевых ресурсов. «
Этот маленький процессор внутри процессора имеет свой собственный ROM и SRAM Память изолированы от остальных системы, чтобы избежать любого типа атаки или утечки информации, содержащейся в нем. Кроме того, согласно AMD, он имеет встроенный сопроцессор для шифрования данных в соответствии с алгоритмами всех видов (они перечислены на рисунке выше).
Это предотвращает все уязвимости?
Точно нет. Фактически, в сентябре 2017 года аналитик безопасности Google сообщил об уязвимости в самой системе AMD PSP, в результате которой злоумышленник может получить доступ к паролям, сертификатам и другой конфиденциальной системной информации с помощью собственной системы безопасности AMD. Хорошая часть заключается в том, что AMD быстро исправила эту проблему простым обновлением прошивки.
В марте 2018 года израильская охранная компания допросила архитектуру AMD Zen (используемую в процессорах Ryzen, EPYC, Ryzen Pro и Ryzen Mobile), которая утверждала, что им удалось «внедрить» вредоносное ПО в саму систему AMD. PSP, это снова было исправлено AMD через обновление прошивки.
Короче говоря, это система, которая помогает повысить безопасность и избежать уязвимостей, но она не является надежной. Хорошая часть состоит в том, что, как мы видели в двух предыдущих примерах, AMD достаточно легко решает любой тип проблемы, поскольку преимуществом является то, что эта безопасная среда работает на аппаратном уровне.
Опубликованы подробности о серьезной уязвимости в процессорах AMD
Уязвимость позволяет злоумышленнику выполнить произвольный код на процессорах AMD Secure Processor.
Исследователь безопасности Кфир Коэн (Cfir Cohen) из компании Google обнародовал информацию об уязвимости в компоненте Trusted Platform Module (TPM) в процессорах AMD Secure Processor, позволяющую злоумышленнику выполнить произвольный код.
AMD Secure Processor, известный также под названием AMD PSP (Process Security Processor), является интегрированным процессором, который находится рядом с ядрами процессоров AMD64 x86. Он работает под управлением отдельной операционной системы, которая обрабатывает различные операции, связанные с безопасностью.
Как пояснил исследователь, TPM является компонентом для хранения важных системных данных, таких как пароли, сертификаты и ключи шифрования в защищенной среде, за пределами более легко доступных ядер AMD.
После проведения статического анализа, эксперту удалось обнаружить уязвимость переполнения стека в функции EkCheckCurrentCert. Злоумышленник может использовать специально сформированные EK-сертификаты (Endorsement Key) для выполнения произвольного кода в AMD Secure Processor.
Как отметил Коэн, некоторые базовые меры безопасности, такие как stack cookies (защита от переполнения буфера), NX stack (технология запрета исполнения) и ASLR (рандомизация размещения адресного пространства), не были реализованы в AMD Secure Processor, что делает эксплуатацию данной уязвимости сравнительно простой.
Исследователь уведомил AMD в сентябре 2017 года. В декабре представители компании ответили, что патч уже разработан и в скором времени будет выпущен. Примерно в то же время пользователи портала Reddit обнаружили возможность отключить поддержку AMD PSP. Неясно, связана ли данная опция с готовящимся выходом исправления, однако по словам экспертов, наличие подобной функции нехарактерно для процессоров.
Напомним, ранее в процессорах Intel, ARM64 и AMD были обнаружены опасные уязвимости Meltdown и Spectre.
Опубликованы детали уязвимости в AMD Secure Processor
Linux для хакера
2018 год начинается с глобальных проблем с процессорами. Первые числа января ознаменовались публикацией информации о проблемах Meltdown и Spectre, затрагивающих практически все современные CPU самых разных производителей. Однако этой многогранной проблеме совсем скоро будет посвящен отдельный и развернутый отчет на страницах ][. А пока поговорим о еще одном баге, информацию о котором обнародовали на днях.
Стало известно, что компания AMD уже подготовила, но еще не выпустила исправления для своих прошивок BIOS/UEFI. Дело в том, что в компоненте, который ранее был известен как «процессор для обеспечения безопасности платформы» (Platform Security Processor), а теперь называется просто Secure Processor, была обнаружена серьезная уязвимость.
Secure Processor представляет собой механизм безопасности похожий на Intel Management Engine. Это тоже chip-on-chip система, которая, как гласит официальный сайт компании, «исполняет роль защитного “слоя” на оборудовании, создавая безопасную среду за счет разделения центрального процессора на два виртуальных “мира”. Важные задачи выполняются в “безопасном мире” AMD Secure Processor, а другие задачи — в обычном режиме».
RCE-уязвимость в AMD Secure Processor, а именно в Trusted Platform Module (TPM), обнаружили специалисты Google Cloud Security Team. Именно TPM хранит такие критические системные данные, как пароли, сертификаты и ключи шифрования. Исследователи пишут, что путем статического анализа, проведенного вручную, им удалось обнаружить проблему переполнения стека, связанную с функцией EkCheckCurrentCert. Через эту брешь, используя специально созданные EK-сертификаты, атакующий может добиться получения прав на выполнение произвольного кода в Secure Processor, скомпрометировав таким образом всю систему. Причем эксплуатацию уязвимости исследователи называют весьма тривиальной, так как Secure Processor не использует такие средства защиты, как ASLR, No-eXecute или stack cookies. Единственная хорошая новость заключается в том, что предварительно атакующему все же понадобится доступ к уязвимой машине, скорее всего, физический.
Инженеров AMD поставили в известность о проблеме еще в сентябре 2017 года, а в декабре разработчики сообщили, что подготовили исправление и готовятся к его распространению. Судя по всему, именно поэтому некоторые владельцы процессоров недавно обнаружили появление новой опции – отключения поддержки AMD PSP, о чем поспешили сообщить на Reddit (1, 2).
Однако, как стало известно журналистам издания The Register, это еще не все исправления и полноценные патчи для данной уязвимости появятся в конце текущего месяца, то есть в январе 2018 года.