Sind Computer mit Harvard-Architektur immun gegen Angriffe zur Einspeisung und Ausführung von beliebigem Code?

Question

Computer mit Harvard-Architektur haben getrennte Code- und Datenspeicher. Macht sie das immun gegen Code-Injection-Angriffe (da Daten nicht als Code ausgeführt werden können)?

Answer 1

Sie sind etwas immuner als die Von-Neumann-Architektur, aber nicht ganz. Jede Architektur hat einen Konvertierungspunkt, an dem die Daten als Code behandelt werden. Bei der Von-Neumann-Architektur geschieht dies unmittelbar in der CPU, während es bei der Harvard-Architektur geschieht, bevor der Speicher für das Modul reserviert und deklariert wird (oder manchmal sogar schon vorher, wenn eine Datei vom Build-System vorbereitet wird). Das bedeutet, dass in der Harvard-Architektur ein erfolgreicher Code-Injektionsangriff etwas komplizierter und weitreichender sein muss, aber nicht unbedingt unmöglich.

Wenn es gelingt, eine Datei mit bösartigem Code im Speicher des Rechners (z. B. im Dateisystem) zu platzieren und z. B. einen Pufferüberlauf zu verursachen, der bei der Rückkehr zu vorhandenem (gültigem, nicht bösartigem) Code umleitet, der diese bösartige Datei als Code lädt, und wenn die Architektur es zulässt, dass diese Datei mit der Ausführung beginnt (z. B. über eine Selbstinitialisierungsroutine), wäre dies ein Beispiel für eine erfolgreiche Code-Injektion.

Answer 2

Das hängt zum Teil davon ab, was Sie unter einem "Code-Injektionsangriff" verstehen.

Nehmen Sie zum Beispiel einen SQL-Injection-Angriff. Die SQL-Abfrage selbst müsste sich nie in einem ausführbaren Teil des Speichers befinden, da sie von der Datenbank-Engine in nativen Code umgewandelt (oder interpretiert, oder wie auch immer man sich ausdrücken möchte) wird. Dennoch könnte diese SQL-Abfrage im Großen und Ganzen als "Code" betrachtet werden.

Wenn Sie nur einen Angreifer einbeziehen, der nativen Code einfügt, der direkt vom Prozessor ausgeführt wird (z. B. über einen Pufferüberlauf), und wenn der Prozess daran gehindert wird, Daten in einen "Codebereich" zu kopieren, dann bietet es Schutz gegen diese Art von Angriff, ja. (Ich zögere, einen 100%igen Schutz zu behaupten, selbst wenn mir keine Angriffsvektoren einfallen; es klingt narrensicher, aber Sicherheit ist ein heikles Geschäft).

Answer 3

Offensichtlich gibt es einige Forscher die in der Lage waren, eine permanenter Code-Injektionsangriff auf einer Harvard-Architektur. Also vielleicht doch nicht so sicher, wie man dachte.

Answer 4

Die meisten Maschinen mit Harvard-Architektur verwenden immer noch einen gemeinsamen Speicherbereich für Daten und Anweisungen außerhalb des Kerns. Es wäre also immer noch möglich, Code zu injizieren und ihn als Befehle ausführen zu lassen. Tatsächlich sind die meisten Prozessoren heute intern in Harvard-Architektur aufgebaut, auch wenn sie äußerlich wie von Neumann aussehen.

Answer 5

An meiner Universität fand kürzlich eine MS-Verteidigung statt, bei der genau diese Frage diskutiert wurde. Leider konnte ich nicht daran teilnehmen. Ich bin sicher, wenn Sie sich an Herrn Watts wenden, wird er bereit sein, das Thema zu besprechen.

http://www.cs.uidaho.edu/Defenses/KrisWatts.html