MiniVisor

これは、教育目的でIntelプロセッサ向けにUEFIおよびWindowsドライバとして書かれた研究用ハイパーバイザです。

このMiniVisorは、UEFIドライバとしては、オペレーティングシステムが起動する前であってもシステムアクティビティを検査する機能を提供し、Windowsドライバとしては、開発者がWinDbgのような使い慣れたツールでデバッグできるようにします。

ショーケース

• UEFIシェルからハイパーバイザをロードする。

• 起動アクティビティをログに記録し、ゲストと対話する。

• ベアメタル上でUbuntuを起動する。

動機

このプロジェクトの目標は、UEFIハイパーバイザを書くための追加の学習リソースをコミュニティと研究者に共有することです。

小規模で研究しやすい実装のオープンソースハイパーバイザは数多くありますが、UEFIドライバとしてオペレーティングシステムの起動をサポートするものはまだ多くありません。

AMD64エコシステムにおけるUEFIシステムの普遍性と、ベアメタルシステム上でオペレーティングシステムの起動を通じてシステムを監視、攻撃、保護する独自の能力を考えると、この種のハイパーバイザを理解し開発できることは研究にとって価値があると著者らは考えています。

システム要件

共通要件:

• Intel VT-xおよびEPTをサポートするプロセッサ

UEFIドライバの要件:

• UEFIベースのシステム
• 起動する64ビットWindows 10、IoT Core、またはUbuntu

Windowsドライバの要件:

• 64ビットWindows 10

テストについてはBuilding and Debuggingを参照してください。

利点とユースケース

このプロジェクトはすぐに役立つ機能を実装または設計したものではありませんが、UEFIベースのハイパーバイザはWindowsドライバベースのものよりも複数の利点があり、独自の機能を実装できます。

• カスタムハイパーバイザを実行するためにHyper-V(仮想化ベースのセキュリティ)を無効にする必要がない
• テスト署名モードを有効にする必要がない
• オペレーティングシステムの観点からハイパーバイザの存在を示す直接的な指標がゼロ
• ブートキットおよび初期のシステム変更の検出
• オペレーティングシステムに依存しないソリューションの実装
• 早期起動フェーズ中にフックをインストールし、PatchGuardにそれらを保護させる

謝辞

著者は以下のプロジェクトの作成者とメンテナに感謝します:

• BareflankおよびSTM -- 比較的小さなコードベースでUEFIベースのハイパーバイザを公開してくれたことに。
• zpp_hypervisor -- UEFIベースのハイパーバイザを書くことが実行可能であると気づかせてくれたことに。
• EfiGuard -- UEFI開発の初心者向けのクリーンなコードベースと豊富なドキュメントに。
• hvpp -- UEFI環境に必要な少数のテクニックに。
• ia32-doc -- 何千もの定数と構造体を手作業で定義する手間を省いてくれたことに。