Serangan TEE.Fail Bongkar Keamanan “Confidential Computing” pada CPU Intel, AMD, dan NVIDIA

Peneliti akademis dari Georgia Tech dan Purdue University mengungkapkan sebuah teknik serangan side-channel baru bernama TEE.Fail yang mampu mengekstrak rahasia dari Trusted Execution Environments (TEE) pada prosesor modern — termasuk implementasi seperti Intel SGX/TDX dan AMD SEV-SNP. Metode ini memanfaatkan kelemahan arsitektural pada sistem memori DDR5 dan memperlihatkan bahwa jaminan kerahasiaan pada beberapa TEE server-class dapat dipatahkan dengan biaya perangkat keras relatif rendah.

Inti serangan

TEE.Fail bekerja sebagai memory-bus interposition attack pada platform DDR5. Dengan memasang interposer di antara modul DIMM DDR5 dan motherboard, penyerang yang memiliki akses fisik dan kemampuan mengubah driver kernel dapat merekam lalu lintas perintah/addr/data DRAM menggunakan logic analyzer. Karena banyak implementasi DDR5 modern menggunakan enkripsi memori deterministik berbasis AES-XTS tanpa proteksi integritas/anti-replay, ciphertext yang terekam bersifat deterministik terhadap alamat fisik dan konten — memungkinkan peneliti membangun pemetaan ciphertext → nilai dan akhirnya merekonstruksi material kriptografis yang sensitif.

Langkah-langkah teknis kunci yang dijelaskan dalam makalah meliputi:

• Menurunkan frekuensi memori ke kondisi yang lebih mudah diobservasi (contoh: 3200 MT/s) dan memasang riser RDIMM dengan probe isolasi.
• Memaksa akses enclave atau VM ke alamat fisik tertentu agar lalu lintas memori terkait bisa diamati.
• Merekam ciphertext berulang untuk membangun korelasi dan memulihkan nilai nonce/per-signature, yang membuka jalan untuk rekonstruksi kunci privat dan pemalsuan attestation.

Dampak nyata

Eksperimen menunjukkan beberapa konsekuensi serius:

• Ekstraksi kunci ECDH dari enclave, memungkinkan pengungkapan kunci master jaringan.
• Pemalsuan attestation (mis. TDX/SGX) sehingga perangkat atau beban kerja jahat dapat terlihat sah saat berinteraksi dengan layanan yang mengandalkan quote TEE.
• Bypass terhadap opsi perlindungan tertentu — misalnya, serangan pada AMD SEV-SNP masih berhasil meskipun opsi “Ciphertext Hiding” diaktifkan.
• Contoh skenario konkret termasuk kemungkinan memalsukan attestasi pada jaringan blockchain testnet sehingga membuka vektor frontrunning yang sulit terdeteksi.

Syarat serangan dan keterbatasan

Serangan ini memerlukan akses fisik ke mesin target dan kemampuan untuk menjalankan atau memodifikasi kode kernel (mis. driver) — sehingga, pada kondisi saat ini, ancamannya relatif lebih besar pada lingkungan server kelas-atas, pusat data, atau perangkat yang rentan secara fisik. Meski demikian, para peneliti menekankan bahwa biaya perangkat keras untuk rig pengamatan bisa berada di bawah US$1.000, sehingga serangan bukan lagi eksklusif untuk aktor berkapasitas tinggi.

Tanggapan vendor dan status mitigasi

Para peneliti telah melaporkan temuan ini ke Intel, AMD, dan NVIDIA beberapa bulan sebelum publikasi; ketiga vendor mengakui isu tersebut dan menyatakan sedang mengusahakan mitigasi yang sesuai untuk model ancaman confidential computing. Perbaikan yang mungkin meliputi pembaruan firmware/microcode, penyesuaian mekanisme alokasi memori fisik untuk enclave/VM, dan peningkatan proteksi memori (mis. integritas atau skema enkripsi yang tidak deterministik). Namun, rincian mitigasi resmi masih menunggu rilis dari masing-masing vendor.

Implikasi untuk organisasi

TEE.Fail menempatkan fokus baru pada aspek non-software dari keamanan TEE: ketergantungan pada desain memori dan model ancaman fisik. Organisasi yang mengandalkan attestation TEE untuk kerahasiaan data atau ekosistem kepercayaan harus mempertimbangkan langkah-langkah berikut:

• Batasi dan monitor akses fisik ke server dan perangkat penyelenggara TEE.
• Hindari mengandalkan satu mekanisme attestation sebagai satu-satunya bukti keamanan untuk beban kerja kritis; pertimbangkan lapisan verifikasi tambahan.
• Prioritaskan pembaruan firmware, microcode, dan patch vendor untuk CPU, BMC, dan firmware memori segera setelah mitigasi tersedia.
• Tinjau dan kurangi paparan antarmuka kernel yang dapat dimodifikasi oleh pihak berwenang (mis. kebijakan pengelolaan driver dan hardening kernel).
• Evaluasi penggunaan perangkat keras yang menyediakan proteksi integritas memori atau arsitektur memori alternatif bila sesuai dengan model ancaman.

Kesimpulan

TEE.Fail menunjukkan batasan penting pada asumsi keamanan beberapa implementasi confidential computing modern: peralihan ke platform server berbasis DDR5 dan keputusan desain yang mengorbankan integritas atau replay-protection demi performa membuka jalan bagi serangan ciphertext-based yang praktis. Meskipun serangan saat ini memerlukan kondisi fisik dan akses tingkat tinggi sehingga tidak langsung mengancam pengguna biasa, konsekuensinya krusial bagi penyelenggara layanan cloud, pusat data, dan aplikasi yang mengandalkan enclaves untuk menjaga kunci atau data sensitif. Organisasi harus memantau pernyataan vendor, segera menerapkan mitigasi resmi, dan menilai kembali asumsi kepercayaan atas attestation TEE sampai solusi permanen tersedia.