MiniVisor

Este é um hypervisor de pesquisa escrito como um driver UEFI e Windows para fins educacionais para processadores Intel.

Este MiniVisor, como um driver UEFI, fornece a capacidade de inspecionar atividades do sistema mesmo antes do sistema operacional inicializar, enquanto como um driver Windows, permite que desenvolvedores o depurem com ferramentas familiares como o WinDbg.

Demonstração

• Carregando o hypervisor a partir do shell UEFI.

• Registrando atividades de boot e interagindo com o guest.

• Inicializando o Ubuntu em bare-metal.

Motivação

O objetivo deste projeto é compartilhar um recurso de aprendizado adicional para escrever hypervisors UEFI com a comunidade e pesquisadores.

Existem inúmeros hypervisors de código aberto com implementações pequenas e fáceis de estudar, mas aqueles que suportam a inicialização de sistemas operacionais como drivers UEFI ainda não são muitos.

Dada a universalidade dos sistemas UEFI no ecossistema AMD64 e a capacidade única de monitorar, atacar e proteger o sistema durante toda a inicialização do sistema operacional em sistemas bare-metal, os autores acreditam que ter o entendimento e ser capaz de desenvolver este tipo de hypervisors é valioso para pesquisa.

Requisitos de Sistema

Requisitos Comuns:

• Processadores com suporte a Intel VT-x e EPT

Requisitos para o driver UEFI:

• Sistema baseado em UEFI
• Windows 10 de 64 bits, IoT Core, ou Ubuntu para inicializar

Requisitos para o driver Windows:

• Windows 10 de 64 bits

Veja Building and Debugging para testes.

Vantagens e Casos de Uso

Embora este projeto não implemente ou seja projetado para quaisquer recursos imediatamente úteis, hypervisors baseados em UEFI têm múltiplas vantagens sobre os baseados em driver Windows e podem implementar recursos únicos.

• Não é necessário desabilitar o Hyper-V (Virtualization Based Security) para executar o hypervisor personalizado
• Não é necessário habilitar o modo de assinatura de teste
• Zero indicador direto da existência do hypervisor da perspectiva do sistema operacional
• Detecção de bootkit e modificação precoce do sistema
• Implementação de soluções agnósticas ao sistema operacional
• Instalação de hooks durante a fase inicial de boot e permitindo que o PatchGuard os proteja

Agradecimentos

Os autores agradecem aos criadores e mantenedores dos seguintes projetos:

• Bareflank e STM -- por publicarem hypervisors baseados em UEFI com uma base de código relativamente pequena.
• zpp_hypervisor -- por me fazer perceber que escrever hypervisors baseados em UEFI é viável.
• EfiGuard -- por uma base de código limpa e documentação rica para iniciantes em desenvolvimento UEFI.
• hvpp -- por algumas técnicas necessárias para o ambiente UEFI.
• ia32-doc -- por me poupar de definir milhares de constantes e estruturas manualmente.