AWS - Nitro Enum

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Basic Information

AWS Nitro는 AWS EC2 인스턴스의 기본 플랫폼을 형성하는 혁신적인 기술 모음입니다. Amazon에 의해 보안, 성능 및 신뢰성을 향상시키기 위해 도입된 Nitro는 맞춤형 하드웨어 구성 요소와 경량 하이퍼바이저를 활용합니다. 전통적인 가상화 기능의 많은 부분을 전용 하드웨어와 소프트웨어로 추상화하여 공격 표면을 최소화하고 자원 효율성을 개선합니다. 가상화 기능을 오프로드함으로써 Nitro는 EC2 인스턴스가 거의 베어 메탈 성능을 제공할 수 있게 하여 자원 집약적인 애플리케이션에 특히 유리합니다. 또한 Nitro 보안 칩은 하드웨어와 펌웨어의 보안을 보장하여 강력한 아키텍처를 더욱 강화합니다.

Nitro Enclaves

AWS Nitro Enclaves는 Amazon EC2 인스턴스 내에서 고도로 민감한 데이터 처리를 위해 특별히 설계된 안전한, 격리된 컴퓨팅 환경을 제공합니다. AWS Nitro 시스템을 활용하여 이러한 인클레이브는 강력한 격리 및 보안을 보장하며, PII 또는 재무 기록과 같은 기밀 정보를 처리하는 데 이상적입니다. 이들은 미니멀한 환경을 특징으로 하여 데이터 노출 위험을 크게 줄입니다. 또한 Nitro Enclaves는 암호화된 증명을 지원하여 사용자가 승인된 코드만 실행되고 있는지 확인할 수 있게 하여 엄격한 준수 및 데이터 보호 기준을 유지하는 데 중요합니다.

Nitro Enclave 이미지는 EC2 인스턴스 내부에서 실행되며, AWS 웹 콘솔에서 EC2 인스턴스가 Nitro Enclave에서 이미지를 실행 중인지 여부를 확인할 수 없습니다.

Nitro Enclave CLI installation

모든 지침은 문서에서를 따르세요. 그러나 가장 중요한 것은 다음과 같습니다:

# Install tools
sudo amazon-linux-extras install aws-nitro-enclaves-cli -y
sudo yum install aws-nitro-enclaves-cli-devel -y

# Config perms
sudo usermod -aG ne $USER
sudo usermod -aG docker $USER

# Check installation
nitro-cli --version

# Start and enable the Nitro Enclaves allocator service.
sudo systemctl start nitro-enclaves-allocator.service && sudo systemctl enable nitro-enclaves-allocator.service

Nitro Enclave Images

Nitro Enclave에서 실행할 수 있는 이미지는 도커 이미지 기반이므로, 다음과 같은 도커 이미지에서 Nitro Enclave 이미지를 생성할 수 있습니다:

# You need to have the docker image accesible in your running local registry
# Or indicate the full docker image URL to access the image
nitro-cli build-enclave --docker-uri <docker-img>:<tag> --output-file nitro-img.eif

Nitro Enclave 이미지에는 eif (Enclave Image File) 확장자가 사용됩니다.

출력은 다음과 유사하게 보일 것입니다:

Using the locally available Docker image...
Enclave Image successfully created.
{
"Measurements": {
"HashAlgorithm": "Sha384 { ... }",
"PCR0": "e199261541a944a93129a52a8909d29435dd89e31299b59c371158fc9ab3017d9c450b0a580a487e330b4ac691943284",
"PCR1": "bcdf05fefccaa8e55bf2c8d6dee9e79bbff31e34bf28a99aa19e6b29c37ee80b214a414b7607236edf26fcb78654e63f",
"PCR2": "2e1fca1dbb84622ec141557dfa971b4f8ea2127031b264136a20278c43d1bba6c75fea286cd4de9f00450b6a8db0e6d3"
}
}

Run an Image

문서에 따르면, enclave 이미지를 실행하려면 eif 파일 크기의 최소 4배에 해당하는 메모리를 할당해야 합니다. 파일에서 기본 리소스를 구성하여 할당할 수 있습니다.

/etc/nitro_enclaves/allocator.yaml

항상 부모 EC2 인스턴스를 위해 일부 리소스를 예약해야 한다는 것을 기억하세요!

이미지에 제공할 리소스를 알고 구성 파일을 수정한 후에는 다음과 같이 인클레이브 이미지를 실행할 수 있습니다:

# Restart the service so the new default values apply
sudo systemctl start nitro-enclaves-allocator.service && sudo systemctl enable nitro-enclaves-allocator.service

# Indicate the CPUs and memory to give
nitro-cli run-enclave --cpu-count 2 --memory 3072 --eif-path hello.eif --debug-mode --enclave-cid 16

Enclaves 열거하기

EC2 호스트를 손상시키면 다음을 사용하여 실행 중인 enclave 이미지 목록을 얻을 수 있습니다:

nitro-cli describe-enclaves

It's not possible to get a shell inside a running enclave image because thats the main purpose of enclave, however, if you used the parameter --debug-mode, it's possible to get the stdout of it with:

실행 중인 엔클레이브 이미지 내부에서 **셸을 얻는 것은 불가능**합니다. 이는 엔클레이브의 주요 목적이기 때문입니다. 그러나 **`--debug-mode`** 매개변수를 사용하면 다음과 같이 **stdout**을 얻을 수 있습니다:

ENCLAVE_ID=$(nitro-cli describe-enclaves | jq -r ".[0].EnclaveID")
nitro-cli console --enclave-id ${ENCLAVE_ID}

Terminate Enclaves

공격자가 EC2 인스턴스를 손상시키면 기본적으로 그 안에서 셸을 얻을 수는 없지만, 다음과 같이 종료할 수 있습니다:

nitro-cli terminate-enclave --enclave-id ${ENCLAVE_ID}

Vsocks

enclave에서 실행 중인 이미지를 통신하는 유일한 방법은 vsocks를 사용하는 것입니다.

**Virtual Socket (vsock)**은 Linux에서 가상 머신(VMs)과 그 hypervisors 간, 또는 VMs 자체 간의 communication을 촉진하기 위해 특별히 설계된 소켓 패밀리입니다. Vsock은 호스트의 네트워킹 스택에 의존하지 않고 효율적인 bi-directional communication을 가능하게 합니다. 이를 통해 VMs는 네트워크 구성 없이도 32-bit Context ID (CID) 및 포트 번호를 사용하여 연결을 식별하고 관리할 수 있습니다. vsock API는 TCP 및 UDP와 유사한 스트림 및 데이터그램 소켓 유형을 모두 지원하여 가상 환경에서 사용자 수준 애플리케이션을 위한 다목적 도구를 제공합니다.

따라서, vsock 주소는 다음과 같습니다: <CID>:<Port>

CIDs를 찾기 위해 다음 명령을 실행하여 **EnclaveCID**를 얻을 수 있습니다:

nitro-cli describe-enclaves

[
{
"EnclaveName": "secure-channel-example",
"EnclaveID": "i-0bc274f83ade02a62-enc18ef3d09c886748",
"ProcessID": 10131,
    "EnclaveCID": 16,
    "NumberOfCPUs": 2,
"CPUIDs": [
1,
3
],
"MemoryMiB": 1024,
"State": "RUNNING",
"Flags": "DEBUG_MODE",
"Measurements": {
"HashAlgorithm": "Sha384 { ... }",
"PCR0": "e199261541a944a93129a52a8909d29435dd89e31299b59c371158fc9ab3017d9c450b0a580a487e330b4ac691943284",
"PCR1": "bcdf05fefccaa8e55bf2c8d6dee9e79bbff31e34bf28a99aa19e6b29c37ee80b214a414b7607236edf26fcb78654e63f",
"PCR2": "2e1fca1dbb84622ec141557dfa971b4f8ea2127031b264136a20278c43d1bba6c75fea286cd4de9f00450b6a8db0e6d3"
}
}
]

호스트에서 CID가 어떤 포트를 노출하고 있는지 알 수 있는 방법이 없다는 점에 유의하세요! vsock 포트 스캐너인 https://github.com/carlospolop/Vsock-scanner를 사용하지 않는 한 말입니다.

Vsock Server/Listener

여기 몇 가지 예제가 있습니다:

• https://github.com/aws-samples/aws-nitro-enclaves-workshop/blob/main/resources/code/my-first-enclave/secure-local-channel/server.py

간단한 Python Listener

```python #!/usr/bin/env python3

From

https://medium.com/@F.DL/understanding-vsock-684016cf0eb0

import socket

CID = socket.VMADDR_CID_HOST PORT = 9999

s = socket.socket(socket.AF_VSOCK, socket.SOCK_STREAM) s.bind((CID, PORT)) s.listen() (conn, (remote_cid, remote_port)) = s.accept()

print(f"Connection opened by cid={remote_cid} port={remote_port}")

while True: buf = conn.recv(64) if not buf: break

print(f"Received bytes: {buf}")

</details>
```bash
# Using socat
socat VSOCK-LISTEN:<port>,fork EXEC:"echo Hello from server!"

Vsock 클라이언트

예시:

• https://github.com/aws-samples/aws-nitro-enclaves-workshop/blob/main/resources/code/my-first-enclave/secure-local-channel/client.py