Googles nye chipdesign beskytter skyen, hvor den er mest sårbar

Googles datacenter i St. Ghislain, Belgien. Foto: Google

Skyen styrer verden. I betragtning af, at det er så stor en kilde til profit og fremtidens grundlæggende infrastruktur, kan du antage, at Amazon, Google, IBM og alle de cloud-virksomheder, der samler milliarder ind, kender hvert stykke hardware, software og kode i deres datacentre. . Du tager fejl.

For hackere er datacentret målets hjerne - et af de vigtigste kontrolpunkter og et af de mest værdifulde mål. Amerikanske og kinesiske efterretningstjenester, to af de mest avancerede cybermagter i verden, har målrettet og overtrådt datacentre som en del af deres mest ambitiøse spionageoperationer.

Google annoncerer i dag et nyt open source-chipdesign baseret på de erfaringer, virksomheden har lært fra deres første lag af forsvar i virksomhedens 19 datacentre på fem kontinenter: OpenTitan , open source-versionen af ​​den to år gamle Titan-chip, der bruges i disse datacentre.

Titan sigter efter at kryptografisk bevise, at de maskiner, der opererer i Googles skyforretning på 8 milliarder dollars, kan stole på, ikke har tilføjet sårbarheder og ikke i det skjulte er under en modstanders kontrol.

Sikkerhedsgarantien, som chippen giver, er superkritisk, når du kører planeten, siger Royal Hansen, vicepræsident for teknik hos Google Cloud.

En sammenligning af OpenTitan og en traditionel 'root of trust'-chip. Open source-projektets mål er at lade kunder i Googles datacentre inspicere, forstå og stole på deres maskiner fra de laveste kodeniveauer. Grafik: Google

Open-sourcing af Titan-chippen er et forsøg fra Google og dets partnere for at udvide gennemsigtigheden og tilliden på de laveste niveauer af de maskiner, der kører i datacentre. Det er beregnet til at give enhver mulighed for at inspicere, forstå og fuldt ud stole på virksomhedens maskiner fra det første øjeblik, strømmen tændes. Det nonprofit ingeniørfirma lowRISC, der har base i Cambridge, Storbritannien, vil styre projektet .

Som endnu en forsvarslinje mod spionage på steder som chipfabrikker, kan OpenTitan også prale af en selvtest for at tjekke for manipulation i hukommelsen, hver gang chippen starter.

Grundlæggende sårbarheder

Forestil dig et cloud computing-datacenter som en pyramide eller, hvis du er den paranoide type, et korthus på størrelse med Mount Everest. Det laveste niveau er siliciumhardwaren, der kører den første kode, når strømmen tændes. Maskinen starter, og hver komponent kører en chokerende stor mængde kode i de allerførste øjeblikke. Denne kode har historisk set været svær at vide meget om, pyt med at forstå fuldt ud eller effektivt sikre. Før sikkerhedssoftware nogensinde er operationel, er kode som firmwaren allerede aktiv og styrer opstartsprocessen. Det gør firmware og andre lavniveaumål ekstraordinært fristende for hackere.

Sidste år, Russisk regerings hackere blev set dirigere spionage ved at udnytte fejl i sporingssoftware, der var forudinstalleret i en computers firmware.

Google vil sikre, fra det øjeblik du trykker på tænd/sluk-knappen, at de kan verificere præcis rækkefølgen af ​​alt, hvad der sker, før den første instruktion bliver udført, siger Kaveh Razavi, sikkerhedsforsker ved Vrije Universiteit Amsterdam.

OpenTitan vil dræbe hele opstartsprocessen, hvis koden, der genereres af firmwaren, ikke matcher den kode, chippen forventer.

Hvis du ikke kan stole på den ting, maskinen starter på, er det slut, siger Gavin Ferris, bestyrelsesmedlem hos lowRISC. Det er lige meget, hvad operativsystemet gør - hvis du allerede er kompromitteret, når operativsystemet starter, så er det hele akademisk. Du er allerede færdig.

Øjeblikkelig fare

Risikoen for forsyningskædeangreb til spionere på hardware på et lavt niveau er meget reelt, og sådan et angreb er chokerende overkommeligt.

Tænk på de millioner af servere i vores datacentre: Vi har baseboard-styringscontrollere, netværksinterfacecontrollere, alle slags chips på disse bundkort, siger Hansen. Han siger, at sikkerheden skal begynde med siliciumhardwaren: Det kan ikke være i softwaren, for du er allerede forbi det, da det er begyndt at starte og indlæse.

Tag tilfældet med MINIX, et operativsystem stille og roligt indlejret af Intel på CPU'erne på over en milliard maskiner, før nogen indså, hvad der foregik. Stillet over for en tidligere helt ukendt og komplekst operativsystem , begyndte Google arbejde med at fjerne det proprietære, udnytte venligt , og meget privilegeret kode fra dens platforme.

For Googles ingeniører var MINIX en hel angrebsflade, som de ikke kendte til, forstod eller forsvarede. MINIX er en af ​​de katalysatorer, der skubbede Google til at fremstille sin egen hardware og førte til OpenTitan.

De mest avancerede hackergrupper vil sigte efter at opnå vedholdenhed, så de ikke kun kan få adgang til, men forblive til stede på en brudt maskine selv på tværs af genstarter. OpenTitan er ikke en sølvkugle, men det gør det sværere for en angriber at opnå vedholdenhed uden at udløse alarmer.

Ideelt for en hacker, når de først har kompromitteret en node, vil de gerne blive på den maskine, selvom software bliver opdateret, eller andre komponenter bliver opdateret. De vil stadig gerne observere, hvad der foregår, siger Razavi.

Det er modstandere, ikke kun interesserede i at kompromittere infrastrukturen, siger han. Hvis de på et givet tidspunkt gerne vil gå på kompromis med noget specifikt, vil de allerede have fodfæste i infrastrukturen. De fleste af disse ting er, som du kan forestille dig, ret skjulte.

Men det er ikke kun de avancerede trusler, cloud-udbydere skal bekymre sig om. Mareridtsscenariet er, at når en sofistikeret skuespiller finder en særlig dårlig sårbarhed, kan enhver bruge den. Tidligere i år måtte IBM forholde sig til netop det, da forskerne fandt ud af, at de kunne udnytte lavniveau firmwaresårbarhed og derefter vedholde og spionere på den maskine på tværs af kunder og genstarter.

Hvert niveau har et potentiale for indsprøjtning af dårlig kode, siger Hansen. Den eneste måde at opdage det på er at kontrollere helt fra begyndelsen, at koden er den kode, du troede, du ville få.

Rettelse: Artiklen er blevet opdateret for at præcisere, at OpenTitan er et open source-chipdesign, der styres af flere organisationer, en indsats baseret på erfaringerne fra den originale Titan-chip, så alle kan bruge teknologien. Artiklen præciserer nu også, at den MINIX ikke blev bygget af Intel.

skjule