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Descrizione

All'inizio del 2020, abbiamo scoperto la tecnica Red Unlock che consente di estrarre il microcode Intel Atom. Siamo riusciti a studiare la struttura interna del microcode e, successivamente, l'implementazione delle istruzioni x86. Inoltre, abbiamo recuperato il formato degli aggiornamenti del microcode, l'algoritmo e la chiave di cifratura utilizzata per proteggere il microcode (vedi RC4).

FAQ

1. Posso creare un aggiornamento del microcode personalizzato?

No, non puoi. È supportata solo la decifratura, perché il microcode ha una firma RSA per la protezione dell'integrità.

2. Quali tipi di CPU sono supportati?

La chiave di decifratura di un aggiornamento del microcode dipende dalla generazione della CPU. Abbiamo estratto le chiavi per le generazioni Intel Gemini Lake (microarchitettura Goldmont Plus) e Intel Apolo Lake (microarchitettura Goldmont). Vedi Elenco delle CPU supportate

3. Come avete estratto le chiavi?

Utilizzando le vulnerabilità di Intel TXE, abbiamo attivato la modalità di debug non documentata chiamata red unlock ed estratto i dump del microcode direttamente dalla CPU. Abbiamo trovato al suo interno le chiavi e l'algoritmo.

4. Dove posso trovare maggiori informazioni al riguardo?

Guarda i nostri talk Chip Red Pill: come siamo riusciti a eseguire microcode arbitrario all'interno delle CPU Intel Atom di OffensiveCon22.

Python

Tutti i nostri script sono scritti in Python. Consigliamo di usare Python 3. Gli script richiedono il pacchetto pycryptodome. Per installare pycryptodome, esegui il seguente comando:

pip3 install pycryptodome

Decifratura dell'aggiornamento del microcode

Esegui lo script dec_uUpd_Atom_apl.py per le CPU Apolo Lake:

C:\microcode>py -3 dec_uUpd_Atom_apl.py cpu506C9_plat03_ver00000040_2020-02-27_PRD_2FC3D618_.bin
Hash matched at length 0x3E00 (15872)
Data entropy: 6.898306

Esegui lo script dec_uUpd_xu_Atom_glp.py per le CPU Gemini Lake:

C:\microcode>py -3 dec_uUpd_xu_Atom_glp.py cpu706A8_plat01_ver00000018_2020-06-09_PRD_1D9A5DFE.bin
Patch hash matched: enc size: 0x3480
Patch data entropy: 6.438890
XuCode hash matched: size: 0xed40
XuCode data entropy: 7.752765

Estrazione dello XuCode decifrato (solo per Goldmont Plus)

Esegui lo script XuUnp.py per le CPU Goldmont Plus:

C:\microcode>py -3 XuUnp.py cpu706A8_plat01_ver00000018_2020-06-09_PRD_1D9A5DFE.bin.xu.dec
Processing cpu706A8_plat01_ver00000018_2020-06-09_PRD_1D9A5DFE.bin.xu.dec
. ELF at 0x28
. Parking: 0xD58+944
. XuRT: 0x16EC+D404
. Decompressing 54276 -> 101448, be patient...
+ Unpacked OK

Informazioni su XuCode

XuCode è la parte software della tecnologia SGX; nell'aggiornamento del microcode sono integrati file ELF.

Vedi: XuCode: una tecnologia innovativa per l'implementazione di flussi di istruzioni complessi

Elenco delle CPU supportate

L'aggiornamento del microcode può essere decifrato per le seguenti CPU:

Team di ricerca

Mark Ermolov (@_markel___)

Maxim Goryachy (@h0t_max)

Dmitry Sklyarov (@_Dmit)