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Windowsを“古いバージョン”に戻す「ダウングレード攻撃」　修正済みの脆弱性をゼロデイ化、“最新の状態”を偽り検出も困難

公開 2024年08月21日 08時03分

著者

山下裕毅

[ITmedia]

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このコーナーでは、2014年から先端テクノロジーの研究を論文単位で記事にしているWebメディア「Seamless」（シームレス）を主宰する山下裕毅氏が執筆。新規性の高い科学論文を山下氏がピックアップし、解説する。

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　イスラエルのサイバーセキュリティ企業の米SafeBreachの研究者であるアロン・レヴィーさんは、セキュリティカンファレンス「Black Hat USA 2024」でWindowsアップデートプロセスを悪用してシステムを古い脆弱なバージョンに戻すダウングレード攻撃「Windows Downdate」を発表した。

　この攻撃はWindowsアップデートを乗っ取り、カスタムダウングレードを作成して、過去の数千もの脆弱性を露呈させ、修正済みの脆弱性をゼロデイ化する。これにより、世界中のWindowsマシンにおいて「完全にパッチ適用済み」が無意味になる可能性がある。

Windows Downdateのデモ

　ダウングレード攻撃とは、ソフトウェアを古い脆弱なバージョンに戻すことを強制する手法である。2023年には「BlackLotus UEFIブートキット」が出現し、Windowsブートマネージャをダウングレードしてセキュアブートをバイパスした。Microsoftはこの脅威に対処し、ブートマネージャへのダウングレード攻撃を緩和してセキュアブートを保護する対応を行った。

　しかし、レヴィーさんは、セキュアブート以外にもダウングレード攻撃に対して脆弱な重要コンポーネントが存在する可能性を考えた。検出不可能なダウングレードフローを見つけることを目指し、Windowsアップデートを調査した結果、脆弱性を特定した。

　具体的には、更新時に行われる整合性検証やTrusted Installerの制限回避などの全ての検証ステップをバイパスするダウングレード更新プログラムの作成方法を発見した。この手法を用いて、DLL（Dynamic Link Library）、ドライバー、NTカーネルといった重要なOSコンポーネントをダウングレードすることに成功し、特権を昇格させ、セキュリティ機能をバイパスすることが可能となった。

Windows Downdateの攻撃フロー

　この攻撃の特筆すべき点は、その検出の難しさにある。攻撃後、システムは完全に更新されているように見えるが、実際には古いバージョンのコンポーネントが使用されている。さらに、この攻撃は将来の更新をブロックし、システムファイルの破損を検出するツールの無効化もできる。

　つまり、攻撃が行われた後も、Windows Updateは最新の状態であると報告し続け、ユーザーや管理者は自分のシステムが攻撃を受けて脆弱な状態になっていることに気付きにくくなる。

　さらに、研究者たちは仮想化スタック全体もリスクにさらされていることを発見した。Hyper-Vのハイパーバイザー、セキュアカーネル、Credential Guardの分離ユーザーモードプロセスを過去の特権昇格の脆弱性にさらすようダウングレードすることに成功した。

　加えて、UEFIロックで強制されている場合でも、Credential GuardやHypervisor-Protected Code Integrity（HVCI）などの機能を含む仮想化ベースのセキュリティ（VBS）を無効化する方法を見つけた。これは、物理的なアクセスなしにVBSのUEFIロックがバイパスされた初めてのケースであると考えられる。

Windows Downdateによる仮想化ベースのセキュリティ（VBS）への攻撃

　SafeBreachは、24年2月にMicrosoftにこの研究結果を通知した。Microsoftはこれらに対応し、2つのCVE（CVE-2024-21302とCVE-2024-38202）を発行している。

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2019年にスタートした本連載「Innovative Tech」は、世界中の幅広い分野から最先端の研究論文を独自視点で厳選、解説している。執筆は研究論文メディア「Seamless」（シームレス）を主宰し、日課として数多くの論文に目を通す山下氏が担当。イラストや漫画は、同メディア所属のアーティスト・おね氏が手掛けている。

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