研究：Spectre新攻擊手法可突破Intel SGX防護機制竊取程式機密資訊

俄亥俄州大學安全研究人員發現一項新式Spectre攻擊手法，可突破英特爾軟體防護擴充指令集（Software Guard Extension，SGX）機制而竊取用戶資訊。
 
名為SgxPectre的攻擊手法鎖定英特爾為新式Core處理器加入的安全功能SGX。SGX可讓應用程式跑在處理器記憶體內隔離的環境，稱為執行環境（enclave）中，確保應用執行極機密的程式碼或隱私資料，像是加密金鑰、密碼、使用者資訊等。
 
一月由Google Project Zero團隊發現的Meltdown及Spectre漏洞能讓攻擊者發動旁路攻擊（side-channel attack）突破作業系統和app，或app間的隔離，進而從作業系統及其他app取得機敏資訊，但無法突破SGX的執行環境防護。
 
SgxPectre就是為此而設計。它利用英特爾CPU兩項功能，一是執行環境程式模式使用的分支預測（branch prediction）單元未徹底清理的設計缺陷，可讓外部程式碼得以操控執行環境中的分支預測。第二是推測執行指令取消倒回（roll back）不當造成的隱含快取（implicit caching）的問題，使推測執行指令可造成快取狀態變更而被攻擊者獲知。兩項瑕疵使SGX執行環境的隱密性遭到破解。
 
研究人員發現大部份SGX runtime函式庫（Intel SGX SDK、Rust-SGX、Graphene-SGX）都存在有瑕疵的程式碼規則，而且難以去除，這使得攻擊者能對所有以執行環境保護的程式進行SgxPectre攻擊，進而存取執行環境中的重要程式碼及資訊。他們還指出，由於SDK runtime 函式庫內都存在有瑕疵的程式碼規則，因此以英特爾官方SGX SDK撰寫的程式碼都會受到影響，和程式如何實作無關。
 
所幸研究人員表示，更新CPU中微程式碼以支援間接分支限制推測（Indirect Branch Restricted Speculation，IBRS）可以防止SgxPectre攻擊。但系統管理員可以拒絕微程式碼的更新，因此呼籲執行環境應用程式的所有人，必須在遠端驗證（remote attestation）執行CPUSVN的驗證。
 
英特爾方面已經獲知這項攻擊研究，The Register引述英特爾代表指出，他們已經在準備中，預定在3月16日釋出更新修補Spectre、Meltdown的微程式碼，以及解決SgxPectre的軟體開發工具。

SgxPectre攻擊展示影片：