Intel ME. Как избежать восстания машин?
В прошлый раз мы рассказали об Intel Management Engine (ME) — подсистеме, которая встроена во все современные компьютерные платформы (десктопы, лэптопы, серверы, планшеты) с чипсетами компании Intel. Эта технология многими воспринимается как аппаратная «закладка», и на то есть причины. Достаточно сказать, что Intel ME является единственной средой исполнения, которая:
- работает даже тогда, когда компьютер выключен (но электропитание подаётся);
- имеет доступ ко всему содержимому оперативной памяти компьютера;
- имеет внеполосный доступ к сетевому интерфейсу.
Ошарашенный присутствием такого компонента в компьютере, пользователь (получается, что именно «пользователь», а не «владелец») наверняка задавался вопросом: можно ли выключить Intel ME?
Эта статья целиком посвящена этому вопросу.
Напомним, что основным компонентом Intel ME является встроенный в чипсет микроконтроллер с кастомной архитектурой. Известна лишь базовая модель, это 32-х разрядный ARCtangent-A4 (ME 1.x — 5.x), ARCtangent-A5 (ME 6.x — 10.x), SPARC (TXE) или x86 (ME 11.x — …).
Начиная с 6-й версии, ME-контроллер встраивают во все чипсеты Intel.
[рисунок взят отсюда]
Загрузчик его прошивки хранится во внутренней ROM и недоступен для анализа. Сама прошивка располагается в регионе ME во внешней SPI флэш-памяти (т.е. в той же памяти, где хранится BIOS). Структура этой прошивки такова, что весь исполнимый код разбит на модули, которые хранятся в сжатом виде (либо кастомной реализацией алгоритма Хаффмана, либо LZMA). Эти кодовые модули криптографически защищены от модификаций.
Если есть желание поревёрсить прошивку, рекомендуем воспользоваться этими двумя инструментами для изучения её структуры и распаковки кодовых модулей.
Итак, рассматриваемая подсистема является аппаратно-программной основой для различных системных функций (некоторые раньше реализовывали в BIOS) и технологий Intel. Их имплементация включается в состав прошивки Intel ME. Одной из таких технологий, использующих несколько особых привилегий Intel ME, является Active Management Technology (AMT).
AMT — технология удалённого администрирования компьютерных систем, для которых заявлена официальная поддержка Intel vPro (это бренд, объединяющий несколько технологий, в том числе, AMT). Речь идёт о системах с чипсетами линейки Q (например, Q57 или Q170).
Учитывая высокую стоимость таких платформ, вряд ли кто-то случайно приобретёт компьютер с AMT для того, чтобы принципиально этой технологией не пользоваться. Тем не менее, если под рукой именно такой продукт, и есть необходимость убедиться, что AMT на текущий момент выключена, следует воспользоваться утилитой ACUwizard:
[рисунок взят отсюда]
или средством Intel Management and Security Status (входит в состав ПО Intel ME для vPro-платформ, можно обнаружить в трее):
Наконец, чтобы защитить компьютеры в своей сети от несанкционированного управления извне, необходимо настроить внешний файрвол на фильтрацию AMT-запросов по признакам. Явным признаком AMT-запроса может являться порт, к которому происходит обращение:
- 5900 — AMT VNC-сервер без шифрования;
- 16992 — AMT веб-сервер по протоколу HTTP;
- 16993 — AMT веб-сервер по протоколу HTTPS;
- 16994 — AMT redirection для SOL, IDE-R, KVM без шифрования;
- 16995 — AMT redirection для SOL, IDE-R, KVM с TLS.
В продуктах, не относящихся к разряду vPro-платформ AMT включить нельзя, однако в состав прошивки Intel ME входят сетевые драйверы:
Это означает, что ME-контроллер (не будем забывать, что он всегда включен) имеет техническую возможность использования сетевого интерфейса.
Поэтому проблему стоит решать основательно — пытаться выключить подсистему Intel ME.
Вендорам материнских плат компания Intel предоставляет:
- Прошивку Intel ME в бинарном виде;
- Модули MEBx для BIOS;
- ПО Intel ME для ОС;
- Intel System Tool Kit (STK) — комплект программных средств и документации для сборки образов SPI флэш-памяти, применения этих образов и получении информации о текущем состоянии Intel ME.
Несмотря на то, что этот комплект распространяется по NDA (судя по меткам «Intel Confidential» в прилагаемых документах), многие вендоры забывают его вырезать из архива с ПО Intel ME, который передаётся пользователям. А ещё не закрывают свои ftp-серверы от внешнего доступа. В результате, утекших версий STK очень много. Здесь можно слить комплект для любой версии Intel ME.
Важно, чтобы major и minor version (первая и вторая цифры) используемого STK совпадала с версией Intel ME целевой системы, информацию о которой можно получить, например, воспользовавшись ME analyzer:
Проверять текущее состояние Intel ME можно при помощи утилиты MEinfo, которая через Management Engine Interface (MEI) получает информацию о работе этой подсистемы:
Напомним, что MEI является интерфейсом для связи основного CPU с подсистемой Intel ME и представляет собой набор регистров в конфигурационном пространстве PCI и в MMIO. Команды этого интерфейса не документированы, как и сам протокол.
Flash Image Tool
На старых платформах (Intel ME версии 5.x и ниже) выключить данную подсистему можно, воспользовавшись Flash Image Tool (утилита из STK, предназначенная для сборки образов SPI флэш-памяти из отдельно взятых регионов BIOS, ME, GbE). При сборке задаются параметры, которые прописываются в этих регионах и в регионе Flash Descriptors. В последнем есть один очень интересный флаг, «ME disable»:
Таким образом, для выключения Intel ME на целевой компьютерной системе, в её SPI флэш-память следует записать (программатором) новый образ с выставленным флагом «ME disable».
Работает ли этот способ, нам неизвестно. Но звучит правдоподобно, учитывая, что ME-контроллер в тех версиях интегрировался только в чипсеты линейки Q, т.е. был не обязательным компонентом для всех платформ.
Flash Programming Tool
Начиная с Intel ME 9 версии, в утилиту Flash Programming Tool, предназначенную для программирования SPI флэш-памяти компьютерных платформ, была добавлена возможность временно выключать Intel ME:
Выключение выполняется отправкой команды в MEI. После отработки Intel ME не подаёт «признаков жизни», не отвечает даже MEI:
Согласно документации, в таком состоянии подсистема Intel ME находится до следующего запуска компьютера или перезагрузки.
На vPro-платформах возможность отправки этой команды есть и в более ранних версиях. Для этого необходимо воспользоваться разделом конфигурирования ME/AMT в BIOS, где должна быть опция «Intel ME disable»:
[рисунок взят отсюда]
Нельзя говорить о том, что этот способ позволяет полностью отключить Intel ME, хотя бы потому, что до момента принятия команды на отключение ME-контроллер успеет загрузиться, а значит, выполнить некоторую часть кода прошивки.
Несмотря на то, что Intel ME не подаёт «признаков жизни» после этой операции, неизвестно, может ли эту подсистему заново включить какой-нибудь сигнал извне. Также неясно, насколько Intel ME выключена.
В интересах исключения возможности исполнения ME-контроллером кода прошивки, логично попробовать ограничить ему доступ к ней. А что? Нет кода — нет проблемы.
Проанализировав документацию, которая прилагается к STK, и, немного подумав, мы предположили, что это можно сделать следующими способами.
1. Вырезать (обнулить) ME регион из SPI флэш-памяти.
Те, кто пробовал так делать сообщают о том, что их платформа либо не загружалась без наличия подлинной прошивки ME, либо выключалась ровно после 30 минут работы.
Отказ компьютерной системы грузиться без прошивки Intel ME можно объяснить важностью ME-контроллера в процессе инициализации аппаратной составляющей. А 30-минутный таймаут наводит на мысль о WDT (Watch Dog Timer).
2. Включить не дескрипторный режим SPI флэш-памяти, т.е. «по старинке» когда в ней содержался только BIOS. Для этого требуется сделать одно из двух:
- стереть первые 0×20 байт в ней (таким образом повредив сигнатуру 0×0FF0A55A, которая определяет режим работы флэш-памяти);
- выставить джампер HDA_SDO (если он есть).
Таким образом, ME-контроллер не получит доступ к своему региону, и, следовательно, не будет исполнять прошивку.
С одной стороны, ME-контроллер так же, как и в предыдущем случае, может препятствовать нормальной работе компьютерной системы. С другой стороны, не дескрипторный режим включает т.н. manufacturing mode, который используется вендорами в отладочных целях, и есть шанс, что система запустится.
3. Известно, что прошивка Intel ME распаковывается в выделенную и скрытую от основного CPU область оперативной памяти — ME UMA. Выделение и блокировку этой области осуществляет BIOS во время конфигурирования карты памяти. Тогда почему бы не вырезать эти фрагменты кода из BIOS, чтобы данная область не выделялась. Тогда прошивка ME не будет распаковываться и исполняться.
Проведённые эксперименты показали, что такой способ тоже не годится, и система не запускается. К тому же, у ME-контроллера есть внутренняя SRAM, которая используется при недоступности ME UMA. Поэтому часть прошивки всё равно будет исполняться.
Мы рассказали о предполагаемых и требующих развития способах выключения Intel ME:
- отключение при каждом старте командой в MEI или отключение флагом в регионе flash descriptors (в зависимости от версии);
- ограничение доступа ME-контроллеру к своей прошивке либо перевод компьютерный платформы в manufacturing mode.
- препятствование нормальной работе ME-контроллера не обеспечивая его runtime-памятью.
Очевидно, что некоторые предложенные решения влекут за собой неработоспособность компьютерной системы, остальные не дают никакой гарантии того, что подсистема Intel ME действительно выключена. В связи с этим, мы пришли к выводу, что полностью выключить Intel ME крайне сложно.
Вероятно, это связано с тем, что, отключая Intel ME, мы нейтрализуем важный компонент в архитектуре компьютерной системы. Например, без ME некому будет решать важные системные задачи вроде ACPI или ICC (которые когда-то реализовывались в BIOS). Чтобы заставить платформу стабильно работать без ME, как минимум, необходимо вернуть реализацию этих технологий в BIOS.
Так или иначе, вопрос о том, как отключить Intel ME без потери работоспособности компьютерной системы, остаётся открытым.
