ملحقات حماية البرامج

في 27 مارس 2017، طوّر باحثون في جامعة غراتس للتكنولوجيا بالنمسا نموذجًا أوليًا لإثبات المفهوم، يمكّن من سرقة مفاتيح RSA من بيئات SGX المعزولة العاملة على نفس النظام في غضون خمس دقائق، وذلك باستخدام تعليمات معينة لوحدة المعالجة المركزية بدلًا من مؤقت دقيق لاستغلال قنوات DRAM الجانبية في ذاكرة التخزين المؤقت . ^{[ 19 ] [ 20 ]} وقدّم دانيال غروس وزملاؤه أحد التدابير المضادة لهذا النوع من الهجمات ونشروه في ندوة USENIX للأمن عام 2017. ^{[ 21 ]} ومن بين التدابير المضادة الأخرى المنشورة، نُشر في 28 سبتمبر 2017 تدبير مضاد لهذا النوع من الهجمات، وهو أداة تعتمد على المُصرّف، تُدعى DR.SGX، ^{[ 22 ]} والتي تدّعي تفوق أدائها مع تبسيط عملية التنفيذ مقارنةً بالحلول الأخرى المقترحة.

أظهر فريق LSDS في إمبريال كوليدج لندن برهانًا عمليًا على إمكانية استغلال ثغرة Spectre الأمنية المتعلقة بالتنفيذ التخميني لمهاجمة البيئة الآمنة. ^{[ 23 ]} ويجمع هجوم Foreshadow ، الذي كُشف عنه في أغسطس 2018، بين التنفيذ التخميني وتجاوز سعة المخزن المؤقت لتجاوز SGX. ^{[ 24 ]} وقد صدرت في الأصل نصيحة أمنية وإرشادات للتخفيف من آثار هذا الهجوم، المعروف أيضًا باسم خطأ طرفي من الطبقة الأولى، في 14 أغسطس 2018، وتم تحديثها في 11 مايو 2021. ^{[ 25 ]}

في 8 فبراير 2019، نشر باحثون من جامعة غراتس للتكنولوجيا في النمسا نتائج أظهرت إمكانية تشغيل برمجيات خبيثة من داخل البيئة المعزولة نفسها في بعض الحالات. ^{[ 26 ]} تعتمد الثغرة على مسح ذاكرة العمليات لإعادة بناء حمولة خبيثة، والتي بدورها تستطيع تشغيل التعليمات البرمجية على النظام. وتشير الورقة البحثية إلى أنه نظرًا لطبيعة البيئة المعزولة السرية والمحمية، يستحيل على برامج مكافحة الفيروسات اكتشاف البرمجيات الخبيثة الموجودة بداخلها وإزالتها. أصدرت شركة إنتل بيانًا أوضحت فيه أن هذا الهجوم يقع خارج نطاق نموذج التهديد الخاص بتقنية SGX، وأنها لا تستطيع ضمان أن التعليمات البرمجية التي يشغلها المستخدم تأتي من مصادر موثوقة، وحثت المستخدمين على تشغيل التعليمات البرمجية الموثوقة فقط. ^{[ 27 ]}

تنتشر هجمات القنوات الجانبية التي تُهدد بنى الحواسيب الحديثة. تقيس العديد من هذه الهجمات اختلافات طفيفة وغير حتمية في تنفيذ التعليمات البرمجية، لذا يحتاج المهاجم إلى قياسات عديدة (ربما عشرات الآلاف) لكشف الأسرار. مع ذلك، تسمح هجمة MicroScope لنظام تشغيل خبيث بإعادة تشغيل التعليمات البرمجية عددًا غير محدود من المرات بغض النظر عن بنية البرنامج الفعلية، مما يُتيح عشرات هجمات القنوات الجانبية. ^{[ 28 ]} في يوليو 2022، قدمت شركة إنتل رقعة برمجية لنظام لينكس تُسمى AEX-Notify، تُمكّن مُبرمجي بيئة SGX من كتابة مُعالج لهذه الأنواع من الأحداث. ^{[ 29 ]}

تمكن باحثو الأمن من إدخال أخطاء توقيت محددة في عملية التنفيذ داخل البيئة المعزولة، مما أدى إلى تسريب معلومات. يمكن تنفيذ الهجوم عن بُعد، ولكنه يتطلب الوصول إلى صلاحيات التحكم المميزة في جهد المعالج وتردده. ^{[ 30 ]} صدرت في الأصل نصيحة أمنية وإرشادات للتخفيف من آثار هذا الهجوم في 14 أغسطس/آب 2018، وتم تحديثها في 20 مارس/آذار 2020. ^{[ 31 ]}

يقوم هجوم حقن القيمة المحملة ^{[ 32 ] [ 33 ]} بحقن بيانات في برنامج بهدف استبدال القيمة المحملة من الذاكرة، والتي تُستخدم بعد ذلك لفترة وجيزة قبل اكتشاف الخطأ ومعالجته، وخلال هذه الفترة يتحكم هجوم حقن القيمة المحملة في البيانات وتدفق التعليمات. وقد صدر تنبيه أمني وإرشادات للتخفيف من آثار هذا الهجوم في الأصل بتاريخ 10 مارس 2020، وتم تحديثه في 11 مايو 2021. ^{[ 34 ]}

تُعدّ ثغرة SGAxe، ^{[ 35 ]} وهي ثغرة أمنية في تقنية SGX نُشرت عام 2020، امتدادًا لهجوم التنفيذ التخميني على ذاكرة التخزين المؤقت، ^{[ 36 ]} مما يؤدي إلى تسريب محتوى منطقة الحماية. يسمح هذا للمهاجم بالوصول إلى مفاتيح وحدة المعالجة المركزية الخاصة المستخدمة للمصادقة عن بُعد. ^{[ 37 ]} بعبارة أخرى، يمكن للمهاجم تجاوز إجراءات Intel المضادة لاختراق سرية مناطق حماية SGX. يتم تنفيذ هجوم SGAxe عن طريق استخراج مفاتيح المصادقة من منطقة حماية الاقتباس الخاصة بتقنية SGX، والموقعة من قِبل Intel. بعد ذلك، يستطيع المهاجم انتحال صفة أجهزة Intel شرعية من خلال توقيع اقتباسات مصادقة SGX عشوائية. ^{[ 38 ]} صدرت في الأصل نصيحة أمنية وإرشادات للتخفيف من آثار هذا الهجوم، والذي يُسمى أيضًا تسريب بيانات المعالج أو إخلاء ذاكرة التخزين المؤقت، في 27 يناير 2020، وتم تحديثها في 11 مايو 2021. ^{[ 39 ]}

في عام 2022، اكتشف باحثون أمنيون ثغرة أمنية في وحدة التحكم المتقدمة للمقاطعات القابلة للبرمجة (APIC) تسمح لمهاجم يتمتع بصلاحيات الجذر/المسؤول بالوصول إلى مفاتيح التشفير عبر وحدة التحكم APIC من خلال فحص عمليات نقل البيانات من ذاكرتي التخزين المؤقت L1 وL2 . ^{[ 40 ]} تُعد هذه الثغرة أول هجوم معماري يُكتشف على معالجات x86 . ويختلف هذا عن ثغرتي Spectre وMeltdown اللتين تستخدمان قناة جانبية مشوشة . يؤثر هذا الاستغلال حاليًا على معالجات Intel Core من الجيل العاشر والحادي عشر والثاني عشر، ومعالجات Xeon Ice Lake. ^{[ 41 ] [ 42 ]}