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AWS Firecracker VMM のマイクロアーキテクチャセキュリティ: 脅威モデル

に Auto Encoder: How to Ignore the Signal Noise2m2024/06/13

長すぎる; 読むには

この研究論文では、Firecracker がマイクロアーキテクチャ攻撃に対してどれほど安全であるかを調査します。

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著者:

（1）ゼイン・ワイスマン、ウースター工科大学、マサチューセッツ州ウースター、米国{[email protected]}

（２）トーマス・アイゼンバルト、リューベック大学、リューベック、SH、ドイツ {[email protected]}

（３）Thore Tiemann、リューベック大学、リューベック、SH、ドイツ {[email protected]}

(4) Berk Sunar、ウースター工科大学、マサチューセッツ州ウースター、米国 {[email protected]}。

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3. 脅威モデル

Firecracker ベースのサーバーレスクラウドシステムに適用可能な 2 つの脅威モデルを提案します。

（１）ユーザー対ユーザーモデル（図３）：悪意のあるユーザーがFirecracker VM内でサンドボックス化された任意のコードを実行し、データを漏洩、データを挿入、または他のユーザーのサンドボックス化されたアプリケーションに関する情報の取得や制御を試みます。このモデルでは、

（a）ハードウェアのタイムスライス共有。2人のユーザーのインスタンスがCPUコア上で順番に実行され、

(b) 物理的なコロケーション。2 人のユーザーのコードが、何らかの方法で共有されているハードウェア上で同時に実行されます (たとえば、同じ CPU 上の 2 つのコア、または SMT が有効になっている場合は同じコア内の 2 つのスレッド)。

(2) ユーザー対ホストモデル (図 4): 悪意のあるユーザーがホストシステムのコンポーネント (Firecracker VMM、KVM、またはホストシステムカーネルの別の部分) をターゲットにします。このシナリオでは、ハードウェアリソースのタイムスライス共有のみを考慮します。これは、ホストカーネルまたは VMM で処理する必要があるページフォールトなどによりゲストユーザーの VM が終了した場合にのみホストがコードを実行するためです。

どちらのモデルでも、悪意のあるユーザーがアプリケーションのランタイム環境を制御できると想定しています。私たちのモデルでは、悪意のあるユーザーはゲストカーネル権限を持っていません。したがって、どちらのモデルも、ゲストカーネルが VMM によって選択および構成されるが、実行時に侵害されると想定されている [1] で想定されているモデルよりも、攻撃者に付与される権限はわずかに少なくなります。むしろ、私たちのモデルにおける攻撃者の機能は、AWS Lambda および Fargate での Firecracker のデプロイメントでユーザーに付与される機能と一致します。