AWS - Nitro Enum

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Informações Básicas

AWS Nitro é um conjunto de tecnologias inovadoras que formam a plataforma subjacente para instâncias AWS EC2. Introduzido pela Amazon para aumentar a segurança, desempenho e confiabilidade, Nitro aproveita componentes de hardware personalizados e um hypervisor leve. Ele abstrai grande parte da funcionalidade de virtualização tradicional para hardware e software dedicados, minimizando a superfície de ataque e melhorando a eficiência dos recursos. Ao descarregar funções de virtualização, Nitro permite que as instâncias EC2 ofereçam desempenho quase bare-metal, tornando-se particularmente benéfico para aplicações que consomem muitos recursos. Além disso, o Nitro Security Chip garante especificamente a segurança do hardware e firmware, solidificando ainda mais sua arquitetura robusta.

Nitro Enclaves

AWS Nitro Enclaves fornece um ambiente de computação seguro e isolado dentro das instâncias Amazon EC2, projetado especificamente para processar dados altamente sensíveis. Aproveitando o AWS Nitro System, esses enclaves garantem isolamento e segurança robustos, ideais para manipular informações confidenciais como PII ou registros financeiros. Eles apresentam um ambiente minimalista, reduzindo significativamente o risco de exposição de dados. Além disso, Nitro Enclaves suportam atestação criptográfica, permitindo que os usuários verifiquem se apenas código autorizado está em execução, crucial para manter padrões rigorosos de conformidade e proteção de dados.

As imagens do Nitro Enclave são executadas de dentro das instâncias EC2 e você não pode ver no console da web da AWS se uma instância EC2 está executando imagens no Nitro Enclave ou não.

Instalação do CLI do Nitro Enclave

Siga todas as instruções da documentação. No entanto, estas são as mais importantes:

# 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

As imagens que você pode executar no Nitro Enclave são baseadas em imagens docker, então você pode criar suas imagens Nitro Enclave a partir de imagens docker como:

# 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

Como você pode ver, as imagens do Nitro Enclave usam a extensão eif (Arquivo de Imagem do Enclave).

A saída será semelhante a:

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

Executar uma Imagem

De acordo com a documentação, para executar uma imagem de enclave, você precisa atribuir a ela uma memória de pelo menos 4 vezes o tamanho do arquivo eif. É possível configurar os recursos padrão a serem atribuídos a ele no arquivo.

/etc/nitro_enclaves/allocator.yaml

Sempre lembre-se de que você precisa reservar alguns recursos para a instância EC2 pai também!

Depois de saber os recursos a serem dados a uma imagem e até mesmo ter modificado o arquivo de configuração, é possível executar uma imagem de enclave com:

# 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

Enumerar Enclaves

Se você comprometer um host EC2, é possível obter uma lista de imagens de enclave em execução com:

nitro-cli describe-enclaves

Não é possível obter um shell dentro de uma imagem de enclave em execução porque esse é o principal propósito do enclave, no entanto, se você usar o parâmetro --debug-mode, é possível obter o stdout dele com:

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

Terminar Enclaves

Se um atacante comprometer uma instância EC2, por padrão, ele não conseguirá obter um shell dentro delas, mas poderá terminá-las com:

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

Vsocks

A única maneira de se comunicar com uma enclave em execução é usando vsocks.

Virtual Socket (vsock) é uma família de sockets no Linux especificamente projetada para facilitar a comunicação entre máquinas virtuais (VMs) e seus hipervisores, ou entre as VMs entre si. Vsock permite uma comunicação eficiente e bidirecional sem depender da pilha de rede do host. Isso torna possível que as VMs se comuniquem mesmo sem configurações de rede, usando um ID de Contexto de 32 bits (CID) e números de porta para identificar e gerenciar conexões. A API vsock suporta tanto tipos de socket de stream quanto de datagrama, semelhante ao TCP e UDP, fornecendo uma ferramenta versátil para aplicações de nível de usuário em ambientes virtuais.

Portanto, um endereço vsock se parece com isto: <CID>:<Port>

Para encontrar os CIDs das imagens de enclave em execução, você pode simplesmente executar o seguinte comando e obter o EnclaveCID:

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"
}
}
]

Observe que a partir do host não há como saber se um CID está expondo alguma porta! A menos que use algum scanner de porta vsock como https://github.com/carlospolop/Vsock-scanner.

Vsock Server/Listener

Encontre aqui alguns exemplos:

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

Listener Python Simples

```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!"

Cliente Vsock

Exemplos:

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