Снижение воздействия Spectre и Meltdown на хост-ОС с гостевой ОС (Virtualbox)

Вопрос или проблема

Я не знаю всех деталей Spectre и Meltdown, но насколько я понимаю, они позволяют читать данные из памяти, но не записывать в нее. Также я читал, что хотя бы Spectre может выйти за пределы виртуальной машины и, следовательно, повлиять на хост-ОС. Наконец, на сайте Whonix говорится (вкратце и с выделением):

Экспериментальные защиты от Spectre/Meltdown. Только для тестировщиков! Возможно, нет смысла из-за огромного штрафа по производительности и неясных преимуществ безопасности. Несмотря на: обновление микрокода хоста, обновление ядра хоста, обновление ядра ВМ, проверка spectre-meltdown-checker на хосте показывает «не уязвим», последняя версия VirtualBox, все параметры VirtualBox, связанные с spectre/meltdown, настроены для лучшей безопасности, как описано ниже… VirtualBox, вероятно, все еще уязвим для Spectre/Meltdown. Для справки смотрите отчет об ошибке VirtualBox / обсуждение на форуме. Пользователи могут только ждать, когда разработчики VirtualBox исправят это.

Итак, что можно сделать, чтобы смягчить влияние Spectre и Meltdown, используя уязвимости из гостевой ОС и избежать их влияния на хост-ОС?

Я думаю, что если Spectre и Meltdown позволяют вредоносному ПО только читать данные (память), то, вероятно, ВМ без сетевого соединения могла бы избежать проблемы. Инфицированная гостевая ОС может читать данные из хост-ОС, но не сможет отправить их никуда. Однако, если я захочу, чтобы моя гостевая ОС могла подключаться к интернету, то возникнут проблемы, и я не знаю, что делать.

Большинство угроз предполагает наличие подключения к интернету. Обычно достаточно сложно экстраполировать данные без интернета.

Уязвимости Spectre и Meltdown позволяют злоумышленникам видеть данные, которые обычно ограничены. Это могут быть криптографические ключи, токены аутентификации или другие высокосенситивные данные.

Если ваша скомпрометированная ВМ имеет сетевое подключение, злоумышленник может украсть любую из этих данных из основной ОС.

Это особенно опасно в корпоративной среде, где учетные данные гипервизора могут быть украдены и использованы для компрометации всех гостевых ВМ.

Ответ или решение

Снижение влияния уязвимостей Spectre и Meltdown от гостевой ОС на хостовую ОС (VirtualBox)

Уязвимости Spectre и Meltdown представляют собой серьезную угрозу для безопасности, особенно в контексте виртуализации. Они позволяют атакующим читать данные из памяти, что может привести к компрометации хостовой операционной системы из гостевой ОС. Несмотря на то что существуют меры для узкого ограничения их воздействия, полностью устранить риск на сегодня пока невозможно. Тем не менее, можно предпринять ряд шагов для смягчения данной угрозы.

Основные рекомендации по mitigation:

1. Обновление программного обеспечения:

   • Убедитесь, что хостовая операционная система, виртуальная машина и виртуализатор (например, VirtualBox) обновлены до последних версий. Разработчики часто выпускают патчи для устранения уязвимостей.
   • Проверьте, что микрокод процессора также обновлен до последней доступной версии.

2. Конфигурация VirtualBox:

   • Параметры конфигурации VirtualBox могут быть настроены с целью повышения безопасности:
     • Отключите Intel VT-x и AMD-V, если это возможно для вашего сценария использования. Это может ограничить возможности эксплуатации уязвимостей.
     • Используйте параметры, такие как "Enable Nested Paging" с осторожностью.
     • Рассмотрите возможность ограничения ресурсов, выделяемых гостевым ОС.

3. Сетевые настройки:

   • Если возможно, используйте VM без сетевого подключения для особо чувствительных операций.
   • Если нужна интернет-связь, примените целенаправленный firewall для ограничения трафика, исходящего от гостевой ОС.
   • Используйте Virtual Private Network (VPN) и другие шифрованные туннели для защиты данных, передаваемых из гостевой ОС.

4. Политики безопасности:

   • Разработайте и примените строгие политики по управлению доступом для хостовой и гостевой ОС, ограничивая права пользователя и группы.
   • Внедрите правила групповой политики (GPO) и механизмы аутентификации для ограничения доступа к критическим ресурсам.

5. Мониторинг и аудит:

   • Настройте системы мониторинга и логирования для отслеживания подозрительной активности как на хосте, так и на гостевых ОС.
   • Периодически проводите аудит на предмет уязвимостей и компоновки конфигураций.

6. Обработка инцидентов:

   • Разработайте план инцидент-реагирования на случай, если хостовая система будет скомпрометирована. Обучите команду по реагированию на инциденты о том, как быстро идентифицировать и нейтрализовать угрозу.

Заключение

Применение упомянутых мер, в сочетании с постоянным мониторингом и обновлениями, поможет минимизировать влияние уязвимостей Spectre и Meltdown на хостовую ОС из гостевых систем. Однако следует помнить, что полное устранение риска на данный момент невозможно, и необходимо быть готовым к потенциальным угрозам.