20 janvier 2018
La protection du spectre ( Retpoline ) a été publiée pour les noyaux 4.9.77 et 4.14.14 par l'équipe du noyau Linux le 15 janvier 2018. L'équipe du noyau Ubuntu n'a publié la version de noyau 4.9.77 que le 17 janvier 2018 et n'a pas publié la version de noyau 4.14. .14. La raison n'est pas claire, mais pourquoi 4.14.14 a- t-il été redemandé comme indiqué dans la question Demander à Ubuntu: Pourquoi le noyau 4.9.77 a-t-il été publié mais pas le noyau 4.14.14? et ne sont pas apparus jusqu'à aujourd'hui.
17 janvier 2018 Ajout de la prise en charge spectrale à la fusion
Je pensais que certains seraient intéressés par les modifications de 4.14.14 (à partir de 4.14.13) décrites dans les commentaires des programmeurs, qui sont assez détaillées pour les programmeurs du noyau C de mon exposition limitée. Voici les changements de 4.14.13 à 4.14.14 noyau en se concentrant principalement sur le support de Spectre :
+What: /sys/devices/system/cpu/vulnerabilities
+ /sys/devices/system/cpu/vulnerabilities/meltdown
+ /sys/devices/system/cpu/vulnerabilities/spectre_v1
+ /sys/devices/system/cpu/vulnerabilities/spectre_v2
+Date: January 2018
+Contact: Linux kernel mailing list <linux-kernel@vger.kernel.org>
+Description: Information about CPU vulnerabilities
+
+ The files are named after the code names of CPU
+ vulnerabilities. The output of those files reflects the
+ state of the CPUs in the system. Possible output values:
+
+ "Not affected" CPU is not affected by the vulnerability
+ "Vulnerable" CPU is affected and no mitigation in effect
+ "Mitigation: $M" CPU is affected and mitigation $M is in effect
diff --git a/Documentation/admin-guide/kernel-parameters.txt b/Documentation/admin-guide/kernel-parameters.txt
index 520fdec15bbb..8122b5f98ea1 100644
--- a/Documentation/admin-guide/kernel-parameters.txt
+++ b/Documentation/admin-guide/kernel-parameters.txt
@@ -2599,6 +2599,11 @@
nosmt [KNL,S390] Disable symmetric multithreading (SMT).
Equivalent to smt=1.
+ nospectre_v2 [X86] Disable all mitigations for the Spectre variant 2
+ (indirect branch prediction) vulnerability. System may
+ allow data leaks with this option, which is equivalent
+ to spectre_v2=off.
+
noxsave [BUGS=X86] Disables x86 extended register state save
and restore using xsave. The kernel will fallback to
enabling legacy floating-point and sse state.
@@ -2685,8 +2690,6 @@
steal time is computed, but won't influence scheduler
behaviour
- nopti [X86-64] Disable kernel page table isolation
-
nolapic [X86-32,APIC] Do not enable or use the local APIC.
nolapic_timer [X86-32,APIC] Do not use the local APIC timer.
@@ -3255,11 +3258,20 @@
pt. [PARIDE]
See Documentation/blockdev/paride.txt.
- pti= [X86_64]
- Control user/kernel address space isolation:
- on - enable
- off - disable
- auto - default setting
+ pti= [X86_64] Control Page Table Isolation of user and
+ kernel address spaces. Disabling this feature
+ removes hardening, but improves performance of
+ system calls and interrupts.
+
+ on - unconditionally enable
+ off - unconditionally disable
+ auto - kernel detects whether your CPU model is
+ vulnerable to issues that PTI mitigates
+
+ Not specifying this option is equivalent to pti=auto.
+
+ nopti [X86_64]
+ Equivalent to pti=off
pty.legacy_count=
[KNL] Number of legacy pty's. Overwrites compiled-in
@@ -3901,6 +3913,29 @@
sonypi.*= [HW] Sony Programmable I/O Control Device driver
See Documentation/laptops/sonypi.txt
+ spectre_v2= [X86] Control mitigation of Spectre variant 2
+ (indirect branch speculation) vulnerability.
+
+ on - unconditionally enable
+ off - unconditionally disable
+ auto - kernel detects whether your CPU model is
+ vulnerable
+
+ Selecting 'on' will, and 'auto' may, choose a
+ mitigation method at run time according to the
+ CPU, the available microcode, the setting of the
+ CONFIG_RETPOLINE configuration option, and the
+ compiler with which the kernel was built.
+
+ Specific mitigations can also be selected manually:
+
+ retpoline - replace indirect branches
+ retpoline,generic - google's original retpoline
+ retpoline,amd - AMD-specific minimal thunk
+
+ Not specifying this option is equivalent to
+ spectre_v2=auto.
+
spia_io_base= [HW,MTD]
spia_fio_base=
spia_pedr=
diff --git a/Documentation/x86/pti.txt b/Documentation/x86/pti.txt
new file mode 100644
index 000000000000..d11eff61fc9a
--- /dev/null
+++ b/Documentation/x86/pti.txt
@@ -0,0 +1,186 @@
+Overview
+========
+
+Page Table Isolation (pti, previously known as KAISER[1]) is a
+countermeasure against attacks on the shared user/kernel address
+space such as the "Meltdown" approach[2].
+
+To mitigate this class of attacks, we create an independent set of
+page tables for use only when running userspace applications. When
+the kernel is entered via syscalls, interrupts or exceptions, the
+page tables are switched to the full "kernel" copy. When the system
+switches back to user mode, the user copy is used again.
+
+The userspace page tables contain only a minimal amount of kernel
+data: only what is needed to enter/exit the kernel such as the
+entry/exit functions themselves and the interrupt descriptor table
+(IDT). There are a few strictly unnecessary things that get mapped
+such as the first C function when entering an interrupt (see
+comments in pti.c).
+
+This approach helps to ensure that side-channel attacks leveraging
+the paging structures do not function when PTI is enabled. It can be
+enabled by setting CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION=y at compile time.
+Once enabled at compile-time, it can be disabled at boot with the
+'nopti' or 'pti=' kernel parameters (see kernel-parameters.txt).
+
+Page Table Management
+=====================
+
+When PTI is enabled, the kernel manages two sets of page tables.
+The first set is very similar to the single set which is present in
+kernels without PTI. This includes a complete mapping of userspace
+that the kernel can use for things like copy_to_user().
+
+Although _complete_, the user portion of the kernel page tables is
+crippled by setting the NX bit in the top level. This ensures
+that any missed kernel->user CR3 switch will immediately crash
+userspace upon executing its first instruction.
+
+The userspace page tables map only the kernel data needed to enter
+and exit the kernel. This data is entirely contained in the 'struct
+cpu_entry_area' structure which is placed in the fixmap which gives
+each CPU's copy of the area a compile-time-fixed virtual address.
+
+For new userspace mappings, the kernel makes the entries in its
+page tables like normal. The only difference is when the kernel
+makes entries in the top (PGD) level. In addition to setting the
+entry in the main kernel PGD, a copy of the entry is made in the
+userspace page tables' PGD.
+
+This sharing at the PGD level also inherently shares all the lower
+layers of the page tables. This leaves a single, shared set of
+userspace page tables to manage. One PTE to lock, one set of
+accessed bits, dirty bits, etc...
+
+Overhead
+========
+
+Protection against side-channel attacks is important. But,
+this protection comes at a cost:
+
+1. Increased Memory Use
+ a. Each process now needs an order-1 PGD instead of order-0.
+ (Consumes an additional 4k per process).
+ b. The 'cpu_entry_area' structure must be 2MB in size and 2MB
+ aligned so that it can be mapped by setting a single PMD
+ entry. This consumes nearly 2MB of RAM once the kernel
+ is decompressed, but no space in the kernel image itself.
+
+2. Runtime Cost
+ a. CR3 manipulation to switch between the page table copies
+ must be done at interrupt, syscall, and exception entry
+ and exit (it can be skipped when the kernel is interrupted,
+ though.) Moves to CR3 are on the order of a hundred
+ cycles, and are required at every entry and exit.
+ b. A "trampoline" must be used for SYSCALL entry. This
+ trampoline depends on a smaller set of resources than the
+ non-PTI SYSCALL entry code, so requires mapping fewer
+ things into the userspace page tables. The downside is
+ that stacks must be switched at entry time.
+ d. Global pages are disabled for all kernel structures not
+ mapped into both kernel and userspace page tables. This
+ feature of the MMU allows different processes to share TLB
+ entries mapping the kernel. Losing the feature means more
+ TLB misses after a context switch. The actual loss of
+ performance is very small, however, never exceeding 1%.
+ d. Process Context IDentifiers (PCID) is a CPU feature that
+ allows us to skip flushing the entire TLB when switching page
+ tables by setting a special bit in CR3 when the page tables
+ are changed. This makes switching the page tables (at context
+ switch, or kernel entry/exit) cheaper. But, on systems with
+ PCID support, the context switch code must flush both the user
+ and kernel entries out of the TLB. The user PCID TLB flush is
+ deferred until the exit to userspace, minimizing the cost.
+ See intel.com/sdm for the gory PCID/INVPCID details.
+ e. The userspace page tables must be populated for each new
+ process. Even without PTI, the shared kernel mappings
+ are created by copying top-level (PGD) entries into each
+ new process. But, with PTI, there are now *two* kernel
+ mappings: one in the kernel page tables that maps everything
+ and one for the entry/exit structures. At fork(), we need to
+ copy both.
+ f. In addition to the fork()-time copying, there must also
+ be an update to the userspace PGD any time a set_pgd() is done
+ on a PGD used to map userspace. This ensures that the kernel
+ and userspace copies always map the same userspace
+ memory.
+ g. On systems without PCID support, each CR3 write flushes
+ the entire TLB. That means that each syscall, interrupt
+ or exception flushes the TLB.
+ h. INVPCID is a TLB-flushing instruction which allows flushing
+ of TLB entries for non-current PCIDs. Some systems support
+ PCIDs, but do not support INVPCID. On these systems, addresses
+ can only be flushed from the TLB for the current PCID. When
+ flushing a kernel address, we need to flush all PCIDs, so a
+ single kernel address flush will require a TLB-flushing CR3
+ write upon the next use of every PCID.
+
+Possible Future Work
+====================
+1. We can be more careful about not actually writing to CR3
+ unless its value is actually changed.
+2. Allow PTI to be enabled/disabled at runtime in addition to the
+ boot-time switching.
+
+Testing
+========
+
+To test stability of PTI, the following test procedure is recommended,
+ideally doing all of these in parallel:
+
+1. Set CONFIG_DEBUG_ENTRY=y
+2. Run several copies of all of the tools/testing/selftests/x86/ tests
+ (excluding MPX and protection_keys) in a loop on multiple CPUs for
+ several minutes. These tests frequently uncover corner cases in the
+ kernel entry code. In general, old kernels might cause these tests
+ themselves to crash, but they should never crash the kernel.
+3. Run the 'perf' tool in a mode (top or record) that generates many
+ frequent performance monitoring non-maskable interrupts (see "NMI"
+ in /proc/interrupts). This exercises the NMI entry/exit code which
+ is known to trigger bugs in code paths that did not expect to be
+ interrupted, including nested NMIs. Using "-c" boosts the rate of
+ NMIs, and using two -c with separate counters encourages nested NMIs
+ and less deterministic behavior.
+
+ while true; do perf record -c 10000 -e instructions,cycles -a sleep 10; done
+
+4. Launch a KVM virtual machine.
+5. Run 32-bit binaries on systems supporting the SYSCALL instruction.
+ This has been a lightly-tested code path and needs extra scrutiny.
+
+Debugging
+=========
+
+Bugs in PTI cause a few different signatures of crashes
+that are worth noting here.
+
+ * Failures of the selftests/x86 code. Usually a bug in one of the
+ more obscure corners of entry_64.S
+ * Crashes in early boot, especially around CPU bringup. Bugs
+ in the trampoline code or mappings cause these.
+ * Crashes at the first interrupt. Caused by bugs in entry_64.S,
+ like screwing up a page table switch. Also caused by
+ incorrectly mapping the IRQ handler entry code.
+ * Crashes at the first NMI. The NMI code is separate from main
+ interrupt handlers and can have bugs that do not affect
+ normal interrupts. Also caused by incorrectly mapping NMI
+ code. NMIs that interrupt the entry code must be very
+ careful and can be the cause of crashes that show up when
+ running perf.
+ * Kernel crashes at the first exit to userspace. entry_64.S
+ bugs, or failing to map some of the exit code.
+ * Crashes at first interrupt that interrupts userspace. The paths
+ in entry_64.S that return to userspace are sometimes separate
+ from the ones that return to the kernel.
+ * Double faults: overflowing the kernel stack because of page
+ faults upon page faults. Caused by touching non-pti-mapped
+ data in the entry code, or forgetting to switch to kernel
+ CR3 before calling into C functions which are not pti-mapped.
+ * Userspace segfaults early in boot, sometimes manifesting
+ as mount(8) failing to mount the rootfs. These have
+ tended to be TLB invalidation issues. Usually invalidating
+ the wrong PCID, or otherwise missing an invalidation.
Si vous avez des questions sur la documentation des programmeurs, postez un commentaire ci-dessous et je ferai de mon mieux pour y répondre.
Mise à jour du Spectre du 16 janvier 2018 dans les versions 4.14.14 et 4.9.77
Si vous exécutez déjà les versions de noyau 4.14.13 ou 4.9.76 telles que je suis, l'installation est simple 4.14.14et 4.9.77lorsqu'elles sortent dans quelques jours pour atténuer la faille de sécurité Spectre. Le nom de ce correctif est Retpoline, qui n’a pas subi les conséquences sévères sur les performances précédemment spéculées:
Greg Kroah-Hartman a envoyé les derniers correctifs pour les versions Linux 4.9 et 4.14, qui incluent désormais le support Retpoline.
Ce X86_FEATURE_RETPOLINE est activé pour tous les processeurs AMD / Intel. Pour un support complet, vous devez également construire le noyau avec un compilateur GCC plus récent contenant le support -mindirect-branch = thunk-extern. Les modifications apportées par GCC ont atterri dans GCC 8.0 hier et sont sur le point d'être potentiellement rétroportées vers GCC 7.3.
Ceux qui souhaitent désactiver le support Retpoline peuvent démarrer les noyaux corrigés avec noretpoline .
Mise à jour du 12 janvier 2018
La protection initiale de Spectre est là et sera améliorée dans les semaines et les mois à venir.
Noyaux Linux 4.14.13, 4.9.76 LTS et 4.4.111 LTS
De cet article de Softpedia :
Les noyaux Linux 4.14.13, 4.9.76 LTS et 4.4.111 LTS sont maintenant disponibles au téléchargement sur kernel.org, et ils incluent davantage de corrections concernant la vulnérabilité de sécurité de Specter, ainsi que certaines régressions sous Linux 4.14.12, 4.9. .75 LTS et 4.4.110 noyaux LTS publiés la semaine dernière, certains problèmes mineurs signalés.
Ces problèmes semblent être résolus maintenant. Il est donc prudent de mettre à jour vos systèmes d’exploitation Linux avec les nouvelles versions du noyau publiées aujourd’hui, qui incluent davantage de mises à jour x86, certains correctifs PA-RISC, s390 et PowerPC (PPC), diverses améliorations apportées à la version précédente. pilotes (Intel i915, crypto, IOMMU, MTD) et les modifications habituelles des noyaux mm et core.
De nombreux utilisateurs ont eu des problèmes avec les mises à jour Ubuntu LTS le 4 janvier 2018 et le 10 janvier 2018. Je l'utilise 4.14.13depuis quelques jours sans aucun problème, toutefois, YMMV . Passez au bas de la page pour obtenir des instructions sur l’installation du noyau 14.14.13.
Mise à jour du 7 janvier 2018
Greg Kroah-Hartman a écrit hier une mise à jour de la situation concernant les failles de sécurité du noyau Meltdown et du noyau Spectre Linux. Certains pourraient l'appeler le deuxième homme le plus puissant du monde Linux, juste après Linus. L'article traite des noyaux stables (décrits ci-dessous) et des noyaux LTS utilisés par la majorité des utilisateurs d'Ubuntu.
Non recommandé pour un utilisateur moyen Ubuntu
Cette méthode implique l'installation manuelle du dernier noyau principal (stable) et n'est pas recommandée pour l'utilisateur Ubuntu moyen. La raison étant après avoir installé manuellement un noyau stable, il y reste jusqu'à ce que vous installiez manuellement un noyau plus récent (ou plus ancien). Les utilisateurs moyens d’Ubuntu se trouvent sur la branche LTS qui installera automatiquement un nouveau noyau.
Comme d'autres l'ont mentionné, il est plus simple d'attendre que l'équipe du noyau Ubuntu transmette les mises à jour via le processus habituel.
Cette réponse s'adresse aux utilisateurs expérimentés d'Ubuntu qui souhaitent que la sécurité "Meltdown" soit entièrement résolue et souhaitent effectuer un travail manuel supplémentaire.
Noyaux Linux 4.14.11, 4.9.74, 4.4.109, 3.16.52 et 3.2.97: Défaut de fusion du correctif
De cet article :
Les utilisateurs sont invités à mettre à jour leurs systèmes immédiatement
4 janvier 2018 01h42 GMT · Par Marius Nestor
Les mainteneurs du noyau Linux, Greg Kroah-Hartman et Ben Hutchings, ont publié une nouvelle version des séries de noyaux Linux 4.14, 4.9, 4.4, 3.16, 3.18 et 3.12 du LTS (support à long terme) qui corrigent apparemment l'une des deux failles de sécurité critiques affectant la plupart des systèmes modernes. processeurs.
Les noyaux Linux 4.14.11, 4.9.74, 4.4.109, 3.16.52, 3.18.91 et 3.2.97 sont maintenant disponibles pour téléchargement sur le site Web kernel.org, et les utilisateurs sont instamment invités à mettre à jour leurs distributions GNU / Linux. à ces nouvelles versions s’ils exécutent immédiatement l’une de ces séries de noyaux. Pourquoi mettre à jour? Parce qu'ils corrigent apparemment une vulnérabilité critique appelée Meltdown.
Comme indiqué précédemment, Meltdown et Specter sont deux exploits qui affectent presque tous les périphériques alimentés par des processeurs modernes (CPU) lancés au cours des 25 dernières années. Oui, cela signifie presque tous les téléphones mobiles et les ordinateurs personnels. Meltdown peut être exploité par un attaquant sans privilège afin d'obtenir de manière malveillante des informations sensibles stockées dans la mémoire du noyau.
La vulnérabilité de correctif pour Spectre est toujours en cours
Bien que Meltdown soit une vulnérabilité sérieuse pouvant exposer vos données secrètes, y compris vos mots de passe et clés de cryptage, Spectre est encore pire et il n’est pas facile à corriger. Les chercheurs en sécurité disent que cela nous hantera pendant un certain temps. Spectre est connu pour exploiter la technique d'exécution spéculative utilisée par les processeurs modernes pour optimiser les performances.
Tant que le bogue Specter n'aura pas été corrigé, il est vivement recommandé de mettre au moins vos distributions GNU / Linux à jour avec l'une des versions du noyau Linux récemment publiées. Recherchez donc la nouvelle mise à jour du noyau dans les répertoires de logiciels de votre distribution préférée et installez-la dès que possible. N'attendez pas qu'il soit trop tard, faites-le maintenant!
J'utilisais le noyau 4.14.10 depuis une semaine et le téléchargement et le démarrage de la version 4.14.11 du noyau principal d'Ubuntu ne me posaient donc pas trop de problème.
Les utilisateurs d’Ubuntu 16.04 pourraient être plus à l’aise avec les versions de noyau 4.4.109 ou 4.9.74 publiées en même temps que 4.14.11.
Si vos mises à jour régulières n'installent pas la version du noyau que vous souhaitez, vous pouvez le faire manuellement en suivant la réponse à cette question. Demandez à Ubuntu: Comment mettre à jour le noyau avec la dernière version principale?
4.14.12 - Quelle différence un jour fait
Moins de 24 heures après ma réponse initiale, un correctif a été publié pour corriger la version du noyau 4.14.11 qu’ils auraient pu se précipiter. La mise à niveau vers 4.14.12 est recommandée pour tous les utilisateurs 4.14.11. Greg-KH dit :
J'annonce la publication du noyau 4.14.12.
Tous les utilisateurs de la série de noyaux 4.14 doivent effectuer une mise à niveau.
Il existe quelques problèmes mineurs connus avec cette version que les gens ont rencontrés. Espérons qu'ils seront résolus ce week-end, car les correctifs n'ont pas atterri dans l'arbre de Linus.
Pour l'instant, comme toujours, veuillez tester votre environnement interne.
En regardant cette mise à jour, peu de lignes de code source ont été modifiées.
Installation du noyau 4.14.13
Un plus grand nombre de révisions Meltdown et le début des fonctionnalités de Specter ont été introduits dans les noyaux Linux 4.14.13, 4.9.76 et 4.4.111.
Il y a des raisons pour lesquelles vous voulez installer le dernier noyau principal:
- Un bogue dans la dernière mise à jour du noyau Ubuntu LTS
- Vous avez un nouveau matériel non pris en charge dans le flux de mise à jour actuel du noyau Ubuntu LTS
- Vous souhaitez une mise à niveau de sécurité ou une nouvelle fonctionnalité uniquement disponible dans la dernière version du noyau principal.
À la date du 15 janvier 2018, le dernier noyau principal stable est 4.14.13. Si vous choisissez de l'installer manuellement, vous devez savoir:
- Les noyaux LTS plus anciens ne seront pas mis à jour tant qu'ils ne seront pas supérieurs à la première option du menu principal intitulée Ubuntu .
- Les noyaux installés manuellement ne sont pas supprimés avec la
sudo apt auto-removecommande habituelle . Vous devez suivre ceci: Comment puis-je supprimer les anciennes versions du noyau pour nettoyer le menu de démarrage?
- Surveillez les développements dans les anciens noyaux pour savoir quand vous souhaitez revenir à la méthode de mise à jour du noyau LTS habituelle. Supprimez ensuite le noyau principal installé manuellement, comme décrit dans le lien précédent.
- Après avoir supprimé manuellement la dernière exécution du noyau principal
sudo update-grub, puis le dernier noyau LTS d'Ubuntu, ce sera la première option appelée Ubuntu dans le menu principal de Grub.
Maintenant que l'avertissement est passé, pour installer le dernier noyau principal ( 4.14.13 ), suivez ce lien: Comment mettre à jour le noyau vers la dernière version principale sans distro-upgrade?
