FreeBSD在SMM下的安全性分析与研究.pdfVIP

学术研究 A c a d e m i c R e s e a r c h FreeBS D 在SM M 下的安全性分析与研究* 吴松青，王典洪 (中国地质大学(武汉)机械与电子工程学院，湖北 武汉 430074) 【摘 要】论文通过对FreeBSD和SMM(System Management Mode，系统管理模式)的分析与研究，提出了一种 在系统管理模式下执行特定的SMI Handler，降低FreeBSD系统安全等级，从而实现对FreeBSD控制的方法。并 讨论了解决这个安全隐患的对策。 【关键词】系统管理模式；FreeBSD；基本输入输出系统 【中图分类号】TP316.81；TP309 【文献标识码】A 【文章编号】1009-8054(2007)02-0100-03 Security Analy sis and Research on FreeBSD under SMM WU Songqing, WANG Dianhong (Faculty of Mechanical Electronic Engineering, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China) 【Abstract 】This paper does some analysis and researches on FreeB SD and System Management Mode of CPU. It spon- sors a method to decrease FreeBSD securelevel and get the control of FreeBSD by ex ecuting special SMI Handler under SMM . Finally, it gives some possib le countermeasures for this security risk. 【Keywords 】SMM; FreeB SD; BIOS 1 引言 2 SMI的产生及执行 FreeBSD系统严格限制了用户的安全级别(securelevel)。 进入SMM模式的唯一方法就是触发硬件中断SMI。本 在保护模式下，FreeBSD的安全级别是指系统内核运行时使 文以Intel 945北桥和Intel ICH7南桥为例，当系统中出现 用的安全等级，不同的等级具备不同的保护和检查机制。因 一个系统管理事件时，ICH7的SMI＃被触发为低电平，进 为是内核的检查机制，因此相当严格，一般情况下没有办法 行系统管理请求，等待总线周期完成后，南桥发出SMI信号 绕过这个机制提供的保护。系统管理模式是CPU一种特殊运 到处理器，处理器响应SMI信号后，通知存储器控制器分配 行模式，它完成一些由硬件触发的系统管理操作，比如电源 一定的SMRAM空间。在SMM下，处理器把当前的状态保 管理、系统硬件控制，或者实现某些特定的操作。本文通过 存到SMRAM的State Dump Area中，随后CPU跳到 将FreeBSD从保护模式切换到系统管理模式，替换存放在物 SMBASE+8000H，执行SMI handler(SMI处理程序)，最后， 理内存的SMRAM (系统管理RAM，System ManagementCPU执行返回指令RSM，返回中断前的状态[1] 。 RAM)中的SMI Handler，从而降低系统的安全级别，绕过 系统安全机制提供的保护。 3. FreeBSD的安全级别 FreeBSD包含-1、0、1、2共四个安全级别。安全