利用Intel处理器追踪在Windows上发现漏洞技术解析

"Harnessing Intel Processor Trace on Windows for Vulnerability Discovery - D1T1 - Richard Johnson - Slides (2017) - 计算机科学" 本资源主要探讨了利用Intel处理器跟踪（Intel Processor Trace，简称Intel PT）技术在Windows系统上进行漏洞发现的方法。Intel PT是Intel处理器中的一项功能，用于记录执行过程中的指令流，从而帮助开发者分析程序行为，特别是用于故障诊断和安全研究。 在过去的12个月里，Talos Vulndev团队在第三方漏洞研究方面取得了显著成果，他们发现了170个漏洞，涉及多个知名厂商，如微软、苹果、甲骨文、Adobe、谷歌、IBM、HP以及Intel等。此外，还包括7zip、libarchive和NTP等开源项目。该团队专注于安全工具开发，如模糊测试（fuzzers）和崩溃分析（crash triage），并致力于缓解措施的开发，如FreeSentry项目。 Intel PT的使用需要检查CPU是否支持此功能，这可以通过执行CPUID指令（EAX=0x7C）来检测。如果支持Intel PT，再通过CPUID（EAX=0x14）可以获取支持的PT特性。值得注意的是，不同的CPU可能实现不同的功能。Intel PT的控制由架构定义的不同模型特定寄存器（Model Specific Registers，MSRs）管理。 Intel PT最初在Broadwell架构中引入，当时具有有限的追踪和日志记录模式。随着Skylake架构的推出，Intel PT的功能得到了扩展，支持了多种日志缓冲区管理模式。Skylake架构后来也被应用于2017年的Xeon CPU中。 为了利用Intel PT，首先需要检查`INTEL_PT_CAPABILITIES`结构体以了解CPU支持的Intel PT能力。通过`__cpuidex`函数来获取CPUID寄存器的值，其中EAX、EBX、ECX和EDX分别用于指定CPUID功能的叶子号和输入/输出。如果EBX位25为1，表明处理器支持Intel PT。 Intel PT的应用包括但不限于： 1. **故障分析**：通过追踪指令流，找出导致程序崩溃的原因。 2. **性能分析**：了解代码执行的热点区域，优化程序性能。 3. **安全研究**：发现潜在的代码执行漏洞，评估安全风险。 4. **调试**：在复杂环境中定位问题，特别是在内核或虚拟化环境中。 5. **恶意软件分析**：跟踪恶意代码的行为，提高反病毒引擎的检测能力。 通过结合模糊测试、崩溃分析和Intel PT，Talos VulnDev团队能够有效地发现和研究各种平台上的漏洞，推动安全防御技术的发展。对于希望深入理解处理器行为以及提升系统安全性的研究人员来说，这个资源提供了宝贵的指导。