論文の概要: The Cost of Performance: Breaking ThreadX with Kernel Object Masquerading Attacks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.19486v1
- Date: Mon, 28 Apr 2025 05:01:35 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-02 19:15:54.322812
- Title: The Cost of Performance: Breaking ThreadX with Kernel Object Masquerading Attacks
- Title（参考訳）: パフォーマンスのコスト: Kernel Object Masquerading攻撃でThreadXを壊す
- Authors: Xinhui Shao, Zhen Ling, Yue Zhang, Huaiyu Yan, Yumeng Wei, Lan Luo, Zixia Liu, Junzhou Luo, Xinwen Fu,
- Abstract要約: 一般的なリアルタイムオペレーティングシステム(RTOS)には,セキュリティ保護が欠如していることが示されている。
ThreadXでは,セキュリティ脆弱性を導入し,パラメータ・サニタイズ・プロセスの回避を可能にするパフォーマンス最適化のプラクティスを特定している。
我々は,Kernel Object Masquerading (KOM) 攻撃を識別するために,制約の少ないシンボル実行を含む自動アプローチを導入する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 16.54210795506388
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Microcontroller-based IoT devices often use embedded real-time operating systems (RTOSs). Vulnerabilities in these embedded RTOSs can lead to compromises of those IoT devices. Despite the significance of security protections, the absence of standardized security guidelines results in various levels of security risk across RTOS implementations. Our initial analysis reveals that popular RTOSs such as FreeRTOS lack essential security protections. While Zephyr OS and ThreadX are designed and implemented with essential security protections, our closer examination uncovers significant differences in their implementations of system call parameter sanitization. We identify a performance optimization practice in ThreadX that introduces security vulnerabilities, allowing for the circumvention of parameter sanitization processes. Leveraging this insight, we introduce a novel attack named the Kernel Object Masquerading (KOM) Attack (as the attacker needs to manipulate one or multiple kernel objects through carefully selected system calls to launch the attack), demonstrating how attackers can exploit these vulnerabilities to access sensitive fields within kernel objects, potentially leading to unauthorized data manipulation, privilege escalation, or system compromise. We introduce an automated approach involving under-constrained symbolic execution to identify the KOM attacks and to understand the implications. Experimental results demonstrate the feasibility of KOM attacks on ThreadX-powered platforms. We reported our findings to the vendors, who recognized the vulnerabilities, with Amazon and Microsoft acknowledging our contribution on their websites.
- Abstract（参考訳）: マイクロコントローラベースのIoTデバイスは、しばしば組み込みリアルタイムオペレーティングシステム(RTOS)を使用する。
これらの組み込みRTOSの脆弱性は、これらのIoTデバイスの妥協につながる可能性がある。
セキュリティ保護の重要性にもかかわらず、標準化されたセキュリティガイドラインがないため、RTOS実装全体で様々なレベルのセキュリティリスクが発生する。
最初の分析では、FreeRTOSのような人気のあるRTOSには必須のセキュリティ保護がないことが判明した。
Zephyr OS と ThreadX は,重要なセキュリティ保護を伴って設計,実装されているが,我々の綿密な検証により,システムコールパラメータのサニタイズ実装における大きな違いが明らかになった。
ThreadXでは,セキュリティ脆弱性を導入し,パラメータ・サニタイズ・プロセスの回避を可能にするパフォーマンス最適化のプラクティスを特定している。
攻撃者は攻撃を開始するために慎重に選択されたシステムコールを通じて1つまたは複数のカーネルオブジェクトを操作する必要があるため、攻撃者はこれらの脆弱性を悪用してカーネルオブジェクト内の機密フィールドにアクセスし、無許可のデータ操作、特権エスカレーション、システムの妥協につながる可能性がある。
我々は、KOM攻撃を識別し、その意味を理解するために、制約の少ないシンボル実行を含む自動化アプローチを導入する。
実験により,ThreadX プラットフォームに対する KOM 攻撃の可能性が確認された。
脆弱性を認識したベンダに対して,AmazonとMicrosoftがWebサイトへのコントリビューションを認めたことを報告しました。
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