Sécurité matérielle : évolutions récentes

Pourquoi, dans les TEE de type VM, le seul chiffrement de la mémoire de la machine virtuelle a-t-il été jugé insuffisant, au point d'ajouter des mécanismes protégeant l'intégrité de la mémoire, comme dans AMD SEV-SNP ?

  1. AMême avec une mémoire chiffrée, l'hyperviseur gère la clé de la machine virtuelle et peut s'en servir pour déchiffrer librement la mémoire hors du CPU
  2. BLe chiffrement divise par deux la mémoire utilisable par la machine virtuelle, ce qui multiplie les échanges de pages
  3. CMême sans pouvoir lire le contenu, l'hyperviseur peut modifier la correspondance des pages ou réécrire un ancien texte chiffré, et perturber ainsi le fonctionnement de la machine virtuelle
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Réponse : C. Même sans pouvoir lire le contenu, l'hyperviseur peut modifier la correspondance des pages ou réécrire un ancien texte chiffré, et perturber ainsi le fonctionnement de la machine virtuelle

Avec les premiers chiffrements de la mémoire, l'hyperviseur ne pouvait pas lire le texte chiffré, mais il pouvait faire correspondre les pages de la machine virtuelle à d'autres emplacements, réécrire un ancien texte chiffré enregistré auparavant (rejeu) ou corrompre le texte chiffré. Lorsque le texte chiffré est modifié, le résultat déchiffré devient simplement une valeur imprévisible ; la machine virtuelle ne remarque donc pas la falsification, et des travaux de recherche ont montré des attaques s'appuyant sur ce point. Dans SEV-SNP, le CPU vérifie une table (la RMP) qui enregistre, pour chaque page physique, la machine virtuelle propriétaire et l'adresse correspondante, et empêche l'hyperviseur d'écrire dans les pages d'une machine virtuelle ou d'en intervertir les correspondances. D'après les documents publics du milieu des années 2020, les attaques physiques avancées, comme la manipulation directe du bus mémoire en fonctionnement, sortent du périmètre protégé par SEV-SNP.

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  1. On considère un circuit qui ajoute au chiffrement de la mémoire la détection des falsifications et la protection contre le rejeu. Pour chaque ligne de cache de 64 octets, on stocke en mémoire principale un MAC de 8 octets (un code servant à détecter les falsifications) et un compteur de 8 octets qui augmente à chaque écriture. Sans tenir compte de l'arbre qui protège les compteurs, quelle est la capacité de stockage supplémentaire nécessaire rapportée à la quantité de données protégées ?
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