Febbraio 16, 2025

Introduzione

Il 14 novembre 2023, ricercatori di sicurezza informatica hanno reso pubblica una nuova vulnerabilità di CPU speculativa chiamata Ghostrace. La vulnerabilità colpisce la maggior parte dei processori moderni, inclusi quelli prodotti da Intel, AMD e ARM.

Come funziona Ghostrace

Ghostrace sfrutta una tecnica chiamata esecuzione speculativa per accedere a dati riservati che dovrebbero essere inaccessibili. L’esecuzione speculativa è una tecnica utilizzata dai processori per migliorare le prestazioni, ma può essere sfruttata da malware per eseguire codice arbitrario.

Impatto di Ghostrace

Ghostrace può essere utilizzata per rubare dati sensibili, come password e chiavi di crittografia. Può anche essere utilizzata per prendere il controllo del sistema.

Mitigazione

Non esiste una patch completa per Ghostrace al momento. Tuttavia, ci sono alcune misure che possono essere prese per mitigare il rischio, tra cui:

  • Aggiornare il sistema operativo e i software all’ultima versione.
  • Abilitare le protezioni contro le vulnerabilità speculative nel BIOS.
  • Installare un antivirus e un anti-malware affidabile.

Approfondimento sulla tecnica

Premessa

L’attacco Ghostrace sfrutta una tecnica chiamata esecuzione speculativa, presente nella maggior parte dei processori moderni. L’esecuzione speculativa è una tecnica di ottimizzazione che consente al processore di eseguire istruzioni in anticipo, prima che sia sicuro che siano necessarie.

Come funziona l’esecuzione speculativa

  1. Il processore incontra un’istruzione che potrebbe essere dipendente da un’altra istruzione precedente.
  2. Invece di attendere il completamento dell’istruzione precedente, il processore esegue l’istruzione successiva in modo speculativo.
  3. Se l’istruzione precedente termina con un risultato che rende l’istruzione speculativa non necessaria, il processore annulla l’esecuzione speculativa e scarta i risultati.
  4. Se l’istruzione precedente termina con un risultato che rende l’istruzione speculativa necessaria, il processore conserva i risultati.

Come Ghostrace sfrutta l’esecuzione speculativa

Ghostrace sfrutta l’esecuzione speculativa per accedere a dati riservati che dovrebbero essere inaccessibili. L’attacco si svolge in tre fasi:

  1. Creazione di una condizione di concorrenza: L’attaccante crea una condizione di concorrenza tra due thread in esecuzione sul processore.
  2. Innesco dell’esecuzione speculativa: L’attaccante sfrutta la condizione di concorrenza per innescare l’esecuzione speculativa di un codice dannoso.
  3. Accesso ai dati riservati: Il codice dannoso sfrutta l’esecuzione speculativa per accedere a dati riservati che non dovrebbero essere accessibili al thread.

Esempio di attacco Ghostrace

Supponiamo che un programma stia elaborando un file di testo. Il programma ha due thread:

  • Thread 1: legge il file di testo e lo memorizza nella memoria.
  • Thread 2: analizza il file di testo per cercare determinate parole chiave.

L’attaccante può creare una condizione di concorrenza tra i due thread modificando il file di testo mentre il Thread 1 lo sta leggendo. Questa modifica può causare l’esecuzione speculativa del Thread 2 in un percorso che non dovrebbe essere accessibile. In questo percorso speculativo, il Thread 2 può accedere a dati riservati che sono memorizzati nella memoria.

Difese contro Ghostrace

Esistono diverse difese contro Ghostrace, tra cui:

  • Protezioni hardware: Alcune CPU moderne includono protezioni hardware contro le vulnerabilità speculative.
  • Protezioni software: Esistono software che possono essere utilizzati per mitigare il rischio di attacchi Ghostrace.
  • Aggiornamenti software: È importante installare gli aggiornamenti software per correggere le vulnerabilità note.

Conclusione

Ghostrace è una vulnerabilità seria che dovrebbe essere presa sul serio. È importante utilizzare le difese disponibili per mitigare il rischio di attacchi.


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di Claudio Ferri

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