如何确定ARM处理器是否在通常的锁定“世界”或Secore“世界”中运行？

Question

例如，virt-what显示您是否在硬件虚拟化“sandbox”中运行。

如何检测您是否在ARM“TrustZone”沙箱中运行？

Answer 1

TrustZone 可能与您的想法不同。有一连串的模式。从“可靠功能的简单API”到每个世界中运行的“双操作系统”。

如果问题有更多的背景，那将会有所帮助。这是用于以编程方式确定还是用于逆向工程注意事项？对于当前的Linux用户空间，答案是否。

摘要

• 没有当前用户空间实用程序。
• 基于时间的分析。
• 基于代码的分析。
• CPU排除和SCR。
• ID_PRF1位[7：4]。

virt-what并不是一种发现你是否在超级遮阳板下运行的万无一失的方法。它是为 linux用户空间编写的程序。大多数情况下，shell scripts检查/proc/cpuinfo等等。 procfs 是一个伪文件系统，它在内核上下文中运行代码并向用户空间报告。 主线 ARM linux中没有 TrustZone 的检测。根据设计， ARM 使其难以检测。设计意图是使普通世界中的代码不受修改地运行。

代码分析

为了与安全的世界交谈，普通世界需要SMC条指令。如果您的用户空间可以访问内核代码或 vmlinux 映像，则可以尝试分析SMC指令的代码部分。但是，此代码可能出现在图像中，但从未激活。至少这表明 Linux 内核是否支持 TrustZone 。您可以编写一个内核模块来捕获SMC指令的任何执行，但可能有更好的解决方案。

时序分析

如果操作系统在安全世界中运行，则某些时间分析会显示如果频率调整未激活，则某些CPU周期被盗。我认为这不是原始问题精神的答案。这依赖于知道安全世界是一个带有计时器的完整操作系统（或至少是可以预占的中断）。

CPU排除和SCR

{em>普通世界中无法使用SCR（安全配置寄存器）。从ARM Cortex-A5 MPcore手册（第4-46页），

  

使用限制 SCR是：
           •只能在特权模式下访问
           •只能在安全状态下访问   尝试从除安全特权之外的任何状态访问SCR   导致未定义的指令异常。

ID_PRF1位[7：4]。

在一些 Cortex-A 系列中，指令

mrc p15, 0, r0, c0, c1, 1

将获得一个值，其中bits [7：4]表示CPU是否支持 Security Extensions ，也称为 TrustZone 。非零值表示支持它。许多早期CPU可能不支持此CP15寄存器。所以，它很像SCR并处理未定义指令。此外，它不会告诉您 TrustZone 模式中的代码活动。

摘要

您可以编写内核模块，它将尝试此指令并处理未定义的异常。这将检测正常与安全世界。但是，您必须排除完全没有 TrustZone 的CPU。

如果设备不是ARMv6或更好，那么 TrustZone 是不可能的。很多 Cortex-A 设备在CPU中都有 TrustZone ，但它没有激活。

合并的SMC测试和CPU ID仍然不够。某些引导加载程序在安全世界中运行，然后转换到普通世界。因此 secure 仅在启动时处于活动状态。

理论上，有可能知道，特别是对系统的更多了解。可能有很多迹象，例如来自GIC的虚假中断等。但是，我不认为自2014年1月起存在任何用户空间 linux工具。这是病毒/ rootkit编写器与恶意软件检测软件之间的典型升级之战。 ^{TZ Rootkits}

Answer 2

您尚未指定处理器（A8，A9，A15？）或执行模式（用户/内核/监视器）的任何详细信息，您可以从中检测处理器状态。

根据ARM文档，可以通过读取Secure Configuration Register并检查NS位来检测处理器的当前安全状态（也称为TrustZone沙箱）或非安全状态。 / p>

访问安全配置注册：MRC p15, 0, <Rd>, c1, c1, 0 设置的位0对应于处理器处于非安全模式，反之亦然。

Answer 3

您可以查看处理器的数据表，找到那些在Normal world和Secure world之间表现不同的寄存器。通常，在Secure World中，当您阅读这些寄存器时，您将获得null。但是在Normal世界中获取数据。此外，您可以在Secure World中访问的某些寄存器，如果您在Secure World中，您可以访问它，但在Normal World中，您的访问权将被拒绝。

无论如何，有许多方法可以区分普通世界和安全世界。只是详细阅读数据表。