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Teilt man sich auf einem virtuellen Server die gleiche Hardware mit anderen VMs, kann man diese ausspionieren. Dabei lassen sich auf überraschend vielen Wegen Side-Channel-Angriffe durchführen.

Virtuelle Maschinen abstrahieren die physische Hardware, auf der sie laufen, nicht so gut, wie sie eigentlich sollten. In der Cloud kann das dazu führen, dass clevere Hacker Side-Channel-Angriffe auf VMs fahren können, die auf der selben Hardware laufen wie ihr Ausgangssystem. Sicherheitsforscherin Sophia D'Antoine hat nun eine Sammlung von Angriffen präsentiert [1], die das einfacher machen und unter anderem das Kopieren von privaten PGP-Schlüsseln aus einer Nachbar-VM erlauben.

Angriffe auf den L3-Cache

Kernstück der VM-Schwachstellen ist der sogenannte Flush+Reload [2]-Angriff, den zuerst zwei Kollegen D'Antoines von der Universität Adelaide beschrieben haben. Sie schafften es nach eigenen Angaben, an PGP-Schlüssel einer VM zu kommen, die den selben Level-3-Cache der CPU benutzt wie die VM des Angreifers. Durch geschicktes Ausnutzen ihres Zugriffs auf den Cache konnten die Forscher so bei jedem Zugriff der Ziel-VM über 96% der Bits des Schlüssels auslesen.

Zusätzlich beschreibt D'Antoine mehrere Möglichkeiten, wie man herausfinden kann, ob die VM, auf der ein Ziel-Server läuft, auf dem selben physischen System ist wie man selbst. Das kann nützlich sein, um den zuvor genannten Angriff auszuführen, denn dafür muss man sich ja mit der Ziel-VM eine CPU teilen.

Auch die Prozessor-Pipeline ist verwundbar

Neben dem Cache kann ein Angreifer allerdings auch auf die Prozessor-Pipeline zugreifen, da diese ebenfalls von mehreren VMs zusammen benutzt wird. Hier kann ein Angreifer dann mitschreiben, was die Prozesse der Ziel-VM für Aufgaben erledigen und so Informationen über das Ziel sammeln. Allerdings ist das kniffliger als der Zugriff auf den Level-3-Cache.

In ihrer Master-Arbeit [3] entwickelt die Forscherin aus diesen Sicherheitslücken mehrere theoretische Schadcode-Programme, die Informationen aus benachbarten VMs aushorchen und auch selbst manipulierte Informationen einbringen können. Sie kommt zu dem Schluss, dass man so komplexe Angriffe auf Cloud-Infrastrukturen fahren könnte. (fab [4])

URL dieses Artikels:
https://www.heise.de/-2760695

Links in diesem Artikel:
[1] http://blog.trailofbits.com/2015/07/21/hardware-side-channels-in-the-cloud/
[2] http://sophia.re/cache.pdf
[3] http://sophia.re/RECON/recon2015.html
[4] mailto:contact@fab.industries

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