Network Working Group                                       J. Pinkerton
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Category: Standards Track                                   E. Deleganes
                                                            October 2007
                Direct Data Placement Protocol (DDP) /
         Remote Direct Memory Access Protocol (RDMAP) Security

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This document specifies an Internet standards track protocol for the Internet community, and requests discussion and suggestions for improvements. Please refer to the current edition of the "Internet Official Protocol Standards" (STD 1) for the standardization state and status of this protocol. Distribution of this memo is unlimited.

この文書は、インターネットコミュニティのためのインターネット標準トラックプロトコルを指定し、改善のための議論と提案を要求します。このプロトコルの標準化状態と状態への「インターネット公式プロトコル標準」(STD 1)の最新版を参照してください。このメモの配布は無制限です。



This document analyzes security issues around implementation and use of the Direct Data Placement Protocol (DDP) and Remote Direct Memory Access Protocol (RDMAP). It first defines an architectural model for an RDMA Network Interface Card (RNIC), which can implement DDP or RDMAP and DDP. The document reviews various attacks against the resources defined in the architectural model and the countermeasures that can be used to protect the system. Attacks are grouped into those that can be mitigated by using secure communication channels across the network, attacks from Remote Peers, and attacks from Local Peers. Attack categories include spoofing, tampering, information disclosure, denial of service, and elevation of privilege.


Table of Contents


   1. Introduction ....................................................4
   2. Architectural Model .............................................6
      2.1. Components .................................................7
      2.2. Resources ..................................................9
           2.2.1. Stream Context Memory ...............................9
           2.2.2. Data Buffers .......................................10
           2.2.3. Page Translation Tables ............................10
           2.2.4. Protection Domain (PD) .............................11
           2.2.5. STag Namespace and Scope ...........................11
           2.2.6. Completion Queues ..................................12
           2.2.7. Asynchronous Event Queue ...........................12
           2.2.8. RDMA Read Request Queue ............................13
      2.3. RNIC Interactions .........................................13
           2.3.1. Privileged Control Interface Semantics .............13
           2.3.2. Non-Privileged Data Interface Semantics ............13
           2.3.3. Privileged Data Interface Semantics ................14
           2.3.4. Initialization of RNIC Data Structures for
                  Data Transfer ......................................14
           2.3.5. RNIC Data Transfer Interactions ....................16
   3. Trust and Resource Sharing .....................................17
   4. Attacker Capabilities ..........................................18
   5. Attacks That Can Be Mitigated with End-to-End Security .........18
      5.1. Spoofing ..................................................19
           5.1.1. Impersonation ......................................19
           5.1.2. Stream Hijacking ...................................20
           5.1.3. Man-in-the-Middle Attack ...........................20
      5.2. Tampering - Network-Based Modification of Buffer Content ..21
      5.3. Information Disclosure - Network-Based Eavesdropping ......21
      5.4. Specific Requirements for Security Services ...............21
           5.4.1. Introduction to Security Options ...................21
           5.4.2. TLS Is Inappropriate for DDP/RDMAP Security ........22
           5.4.3. DTLS and RDDP ......................................23
           5.4.4. ULPs That Provide Security .........................23
           5.4.5. Requirements for IPsec Encapsulation of DDP ........23
   6. Attacks from Remote Peers ......................................24
      6.1. Spoofing ..................................................25
           6.1.1. Using an STag on a Different Stream ................25
      6.2. Tampering .................................................26
           6.2.1. Buffer Overrun - RDMA Write or Read Response .......26
           6.2.2. Modifying a Buffer after Indication ................27
           6.2.3. Multiple STags to Access the Same Buffer ...........27
      6.3. Information Disclosure ....................................28
           6.3.1. Probing Memory Outside of the Buffer Bounds ........28
           6.3.2. Using RDMA Read to Access Stale Data ...............28
           6.3.3. Accessing a Buffer after the Transfer ..............28
           6.3.4. Accessing Unintended Data with a Valid STag ........29
           6.3.5. RDMA Read into an RDMA Write Buffer ................29
           6.3.6. Using Multiple STags That Alias to the Same
                  Buffer .............................................29
      6.4. Denial of Service (DOS) ...................................30
           6.4.1. RNIC Resource Consumption ..........................30
           6.4.2. Resource Consumption by Idle ULPs ..................31
           6.4.3. Resource Consumption by Active ULPs ................32
         Multiple Streams Sharing Receive Buffers ..32
         Remote or Local Peer Attacking a
                           Shared CQ .................................34
         Attacking the RDMA Read Request Queue .....36
           6.4.4. Exercise of Non-Optimal Code Paths .................37
           6.4.5. Remote Invalidate an STag Shared on
                  Multiple Streams ...................................37
           6.4.6. Remote Peer Attacking an Unshared CQ ...............38
      6.5. Elevation of Privilege ....................................38
   7. Attacks from Local Peers .......................................38
      7.1. Local ULP Attacking a Shared CQ ...........................39
      7.2. Local Peer Attacking the RDMA Read Request Queue ..........39
      7.3. Local ULP Attacking the PTT and STag Mapping ..............39
   8. Security considerations ........................................40
   9. IANA Considerations ............................................40
   10. References ....................................................40
      10.1. Normative References .....................................40
      10.2. Informative References ...................................41
   Appendix A. ULP Issues for RDDP Client/Server Protocols ...........43
   Appendix B. Summary of RNIC and ULP Implementation Requirements ...46
   Appendix C. Partial Trust Taxonomy ................................47
   Acknowledgments ...................................................49
1. Introduction
1. はじめに

RDMA enables new levels of flexibility when communicating between two parties compared to current conventional networking practice (e.g., a stream-based model or datagram model). This flexibility brings new security issues that must be carefully understood when designing Upper Layer Protocols (ULPs) utilizing RDMA and when implementing RDMA-aware NICs (RNICs). Note that for the purposes of this security analysis, an RNIC may implement RDMAP [RDMAP] and DDP [DDP], or just DDP. Also, a ULP may be an application or it may be a middleware library.

現在、従来のネットワーク・プラクティス(例えば、ストリームベースのモデルまたはデータグラムモデル)と比較して2者間の通信時にRDMAは、柔軟性の新しいレベルを可能にします。この柔軟性は、上位層プロトコルを設計する際に、慎重に理解しなければならない新たなセキュリティ上の問題(のULP)RDMAを利用し、RDMA対応のNICの(RNICs)を実装する場合をもたらします。このセキュリティ分析の目的のために、RNICはRDMAP [RDMAP]とDDP [DDP]、または単にDDPを実装することがあります。また、ULPは、アプリケーションであってもよいし、ミドルウェアライブラリーであってもよいです。

The key words "MUST", "MUST NOT", "REQUIRED", "SHALL", "SHALL NOT", "SHOULD", "SHOULD NOT", "RECOMMENDED", "MAY", and "OPTIONAL" in this document are to be interpreted as described in RFC 2119. Additionally, the security terminology defined in [RFC4949] is used in this specification.

この文書のキーワード "MUST"、 "MUST NOT"、 "REQUIRED"、、、、 "べきではない" "べきである" "ないもの" "ものとし"、 "推奨"、 "MAY"、および "OPTIONAL" はありますさらに、RFC 2119に記載されるように解釈されるべきで、[RFC4949]で定義されたセキュリティ用語は、本明細書で使用されます。

The document first develops an architectural model that is relevant for the security analysis. Section 2 details components, resources, and system properties that may be attacked. The document uses Local Peer to represent the RDMA/DDP protocol implementation on the local end of a Stream (implemented with a transport protocol, such as [RFC793] or [RFC4960]). The local Upper-Layer-Protocol (ULP) is used to represent the application or middle-ware layer above the Local Peer. The document does not attempt to differentiate between a Remote Peer and a Remote ULP (an RDMA/DDP protocol implementation on the remote end of a Stream versus the application on the remote end) for several reasons: often, the source of the attack is difficult to know for sure and, regardless of the source, the mitigations required of the Local Peer or local ULP are the same. Thus, the document generically refers to a Remote Peer rather than trying to further delineate the attacker.

文書は、最初のセキュリティ分析に関連するアーキテクチャモデルを開発しています。第2節では、攻撃することができるコンポーネント、リソース、およびシステム・プロパティについて詳しく説明します。文書は、([RFC793]または[RFC4960]などのトランスポートプロトコルで実現)ストリームのローカル端にRDMA / DDPプロトコルの実装を表すためにローカルピアを使用します。ローカル上層プロトコル(ULP)は、ローカルピア上のアプリケーションやミドルウェア層を表すために使用されます。文書は、リモートピアといくつかの理由でリモートULP(リモートエンド上のアプリケーションに対してストリームのリモートエンドにRDMA / DDPプロトコルの実装)を区別しようとしません:多くの場合、攻撃のソースが困難です確かに知っているとし、ソースに関係なく、ローカルピアまたはローカルULPの必要な緩和策は同じです。このように、文書を総称して、むしろさらに攻撃を描くしようとするよりも、リモートピアを指します。

The document then defines what resources a local ULP may share across Streams and what resources the local ULP may share with the Remote Peer across Streams in Section 3.


Intentional sharing of resources between multiple Streams may imply some level of trust between the Streams. However, some types of resource sharing have unmitigated security attacks, which would mandate not sharing a specific type of resource unless there is some level of trust between the Streams sharing resources.


This document defines a new term, "Partial Mutual Trust", to address this concept:


Partial Mutual Trust - a collection of RDMAP/DDP Streams, which represent the local and remote end points of the Stream that are willing to assume that the Streams from the collection will not perform malicious attacks against any of the other Streams in the collection.

部分的な相互信頼 - コレクションからのストリームは、コレクション内の他のストリームのいずれかに対する悪意のある攻撃を実行しないであろうことを前提としていても構わないと思っているストリームのローカルおよびリモートエンドポイントを表しRDMAP / DDPストリームのコレクション。

ULPs have explicit control of which collection of endpoints is in a Partial Mutual Trust collection through tools discussed in Appendix C, Partial Trust Taxonomy.


An untrusted peer relationship is appropriate when a ULP wishes to ensure that it will be robust and uncompromised even in the face of a deliberate attack by its peer. For example, a single ULP that concurrently supports multiple unrelated Streams (e.g., a server) would presumably treat each of its peers as an untrusted peer. For a collection of Streams that share Partial Mutual Trust, the assumption is that any Stream not in the collection is untrusted. For the untrusted peer, a brief list of capabilities is enumerated in Section 4.


The rest of the document is focused on analyzing attacks and recommending specific mitigations to the attacks. Attacks are categorized into attacks mitigated by end-to-end security, attacks initiated by Remote Peers, and attacks initiated by Local Peers. For each attack, possible countermeasures are reviewed.


ULPs within a host are divided into two categories - Privileged and Non-Privileged. Both ULP types can send and receive data and request resources. The key differences between the two are:

特権と非特権 - ホスト内のULPは、2つのカテゴリに分類されています。どちらのULPタイプは、データおよび要求リソースを送受信することができます。 2間の主な相違点は以下のとおりです。

The Privileged ULP is trusted by the local system not to maliciously attack the operating environment, but it is not trusted to optimize resource allocation globally. For example, the Privileged ULP could be a kernel ULP; thus, the kernel presumably has in some way vetted the ULP before allowing it to execute.


A Non-Privileged ULP's capabilities are a logical sub-set of the Privileged ULP's. It is assumed by the local system that a Non-Privileged ULP is untrusted. All Non-Privileged ULP interactions with the RNIC Engine that could affect other ULPs need to be done through a trusted intermediary that can verify the Non-Privileged ULP requests.


The appendices provide focused summaries of this specification. Appendix A, ULP Issues for RDDP Client/Server Protocols, focuses on implementers of traditional client/server protocols. Appendix B, Summary of RNIC and ULP Implementation Requirements, summarizes all normative requirements in this specification. Appendix C, Partial Trust Taxonomy, provides an abstract model for categorizing trust boundaries.


If an RDMAP/DDP protocol implementation uses the mitigations recommended in this document, that implementation should not exhibit additional security vulnerabilities above and beyond those of an implementation of the transport protocol (i.e., TCP or SCTP) and protocols beneath it (e.g., IP) without RDMAP/DDP.

RDMAP / DDPプロトコルの実装は、このドキュメントで推奨緩和策を使用している場合は、その実装は、その下のトランスポートプロトコルの実装のものを(すなわち、TCPまたはSCTP)とプロトコルの上とを超えて追加のセキュリティの脆弱性を示すべきではない(例えば、IP) RDMAP / DDPなし。

2. Architectural Model

This section describes an RDMA architectural reference model that is used as security issues are examined. It introduces the components of the model, the resources that can be attacked, the types of interactions possible between components and resources, and the system properties that must be preserved.


Figure 1 shows the components comprising the architecture and the interfaces where potential security attacks could be launched. External attacks can be injected into the system from a ULP that sits above the RNIC Interface or from the network.


The intent here is to describe high level components and capabilities that affect threat analysis, and not focus on specific implementation options. Also note that the architectural model is an abstraction, and an actual implementation may choose to subdivide its components along different boundary lines from those defined here. For example, the Privileged Resource Manager may be partially or completely encapsulated in the Privileged ULP. Regardless, it is expected that the security analysis of the potential threats and countermeasures still apply.


Note that the model below is derived from several specific RDMA implementations. A few of note are [VERBS-RDMAC], [VERBS-RDMAC-Overview], and [INFINIBAND].


             |  Privileged |
             |  Resource   |
    Admin<-+>|  Manager    |     ULP Control Interface
           | |             |<------+-------------------+
           | +-------------+       |                   |
           |       ^               v                   v
           |       |         +-------------+   +-----------------+
           +---------------->| Privileged  |   |  Non-Privileged |
                   |         | ULP         |   |  ULP            |
                   |         +-------------+   +-----------------+
                   |               ^                   ^
                   |Privileged     |Privileged         |Non-Privileged
                   |Control        |Data               |Data
                   |Interface      |Interface          |Interface
   RNIC            |               |                   |
   Interface       v               v                   v
                 |                                      |
                 |               RNIC Engine            |
                 |                                      |

Figure 1 - RDMA Security Model

図1 - RDMAセキュリティモデル

2.1. Components
2.1. コンポーネント

The components shown in Figure 1 - RDMA Security Model are:

図1に示した構成要素 - RDMAセキュリティモデルは、以下のとおりです。

* RDMA Network Interface Controller Engine (RNIC) - The component that implements the RDMA protocol and/or DDP protocol.

* RDMAネットワークインタフェースコントローラエンジン(RNIC) - RDMAプロトコルおよび/またはDDPプロトコルを実装するコンポーネント。

* Privileged Resource Manager - The component responsible for managing and allocating resources associated with the RNIC Engine. The Resource Manager does not send or receive data. Note that whether the Resource Manager is an independent component, part of the RNIC, or part of the ULP is implementation dependent.

*特権リソースマネージャ - 管理やRNICエンジンに関連したリソースを割り当てるための責任を負うコンポーネント。 Resource Managerがデータを送信または受信しません。リソースマネージャは、独立成分、RNICの一部であるかどうか、またはULPの一部は実装依存であることに留意されたいです。

* Privileged ULP - See Section 1, Introduction, for a definition of Privileged ULP. The local host infrastructure can enable the Privileged ULP to map a Data Buffer directly from the RNIC Engine to the host through the RNIC Interface, but it does not allow the Privileged ULP to directly consume RNIC Engine resources.

*特権ULP - 特権ULPの定義については、第1、はじめにを参照してください。ローカルホストインフラストラクチャは、RNICインタフェースを介してホストにRNIC Engineから直接データバッファをマップするために特権ULPを有効にすることができますが、それは特権ULPが直接RNICエンジンのリソースを消費することはできません。

* Non-Privileged ULP - See Section 1, Introduction, for a definition of Non-Privileged ULP.

*非特権ULP - 非特権ULPの定義については、第1、はじめに、参照してください。

A design goal of the DDP and RDMAP protocols is to allow, under constrained conditions, Non-Privileged ULP to send and receive data directly to/from the RDMA Engine without Privileged Resource Manager intervention, while ensuring that the host remains secure. Thus, one of the primary goals of this document is to analyze this usage model for the enforcement that is required in the RNIC Engine to ensure that the system remains secure.


DDP provides two mechanisms for transferring data:


* Untagged Data Transfer - The incoming payload simply consumes the first buffer in a queue of buffers that are in the order specified by the receiving Peer (commonly referred to as the Receive Queue), and

*タグなしデータ転送 - 着信ペイロードが単に受信ピア(一般的に受信キューと呼ぶ)で指定された順序であるバッファのキュー内の最初のバッファを消費し、そして

* Tagged Data Transfer - The Peer transmitting the payload explicitly states which destination buffer is targeted, through use of an STag. STag-based transfers allow the receiving ULP to be indifferent to what order (or in what messages) the opposite Peer sent the data, or in what order packets are received.

*タグ付きデータ転送 - ペイロードを送信するピアが明示のSTagを使用して、バッファが対象とされた先述べています。 STagベースの転送は、受信ULPは、どのような順序(又はどのメッセージ内)に無関心であることを可能にする反対側のピアは、データを送信し、またはどのような順序でパケットが受信されます。

Both data transfer mechanisms are also enabled through RDMAP, with additional control semantics. Typically, Tagged Data Transfer can be used for payload transfer, while Untagged Data Transfer is best used for control messages. However, each Upper Layer Protocol can determine the optimal use of Tagged and Untagged messages for itself. See [APPLICABILITY] for more information on application applicability for the two transfer mechanisms.

どちらのデータ転送メカニズムは、また、追加の制御セマンティクスで、RDMAPで有効にされています。タグなしのデータ転送は、最高の制御メッセージのために使用されている間、典型的には、タグ付きデータ転送は、ペイロード転送のために使用することができます。しかし、それぞれの上位層プロトコルは、自身のために、タグ付きおよびタグなしのメッセージの最適な使用を決定することができます。 2つの搬送機構のアプリケーションの適用の詳細については、[利用可能]を参照してください。

For DDP, the two forms correspond to Untagged and Tagged DDP Messages, respectively. For RDMAP, the two forms correspond to Send Type Messages and RDMA Messages (either RDMA Read or RDMA Write Messages), respectively.

DDPのために、2つの形式はそれぞれ、タグなしおよびタグ付きDDPメッセージに対応します。 RDMAPのために、2つの形式は、それぞれの種類のメッセージとRDMAメッセージ(RDMA読み取りまたはRDMA書き込みメッセージのいずれか)を送信するために対応しています。

The host interfaces that could be exercised include:


* Privileged Control Interface - A Privileged Resource Manager uses the RNIC Interface to allocate and manage RNIC Engine resources, control the state within the RNIC Engine, and monitor various events from the RNIC Engine. It also uses this interface to act as a proxy for some operations that a Non-Privileged ULP may require (after performing appropriate countermeasures).

*特権制御インタフェース - 特権リソースマネージャは、割り当て、RNICエンジンのリソースを管理、RNICエンジン内の状態を制御し、RNICエンジンからの様々なイベントを監視するために、RNICインタフェースを使用しています。それはまた、非特権ULPは、(適切な対策を実行した後に)必要とするかもしれないことをいくつかの操作のためのプロキシとして動作するためにこのインタフェースを使用します。

* ULP Control Interface - A ULP uses this interface to the Privileged Resource Manager to allocate RNIC Engine resources. The Privileged Resource Manager implements countermeasures to ensure that, if the Non-Privileged ULP launches an attack, it can prevent the attack from affecting other ULPs.

* ULPコントロールインタフェース - ULPは、RNIC Engineのリソースを割り当てる特権リソース・マネージャに、このインターフェイスを使用しています。特権リソースマネージャは、非特権ULPが攻撃を起動する場合、それは他のULPに影響を与えるからの攻撃を防ぐことができ、ことを確実にするための対策を実装しています。

* Non-Privileged Data Transfer Interface - A Non-Privileged ULP uses this interface to initiate and check the status of data transfer operations.

*非特権データ転送インタフェース - 非特権ULPを開始し、データ転送操作のステータスを確認するためにこのインタフェースを使用します。

* Privileged Data Transfer Interface - A superset of the functionality provided by the Non-Privileged Data Transfer Interface. The ULP is allowed to directly manipulate RNIC Engine mapping resources to map an STag to a ULP Data Buffer.

*特権データ転送インタフェース - 非特権データ転送インタフェースによって提供される機能のスーパーセット。 ULPは、直接ULPデータバッファへのSTagをマップするためにRNICエンジンマッピングリソースを操作することが許可されています。

If Internet control messages, such as ICMP, ARP, RIPv4, etc. are processed by the RNIC Engine, the threat analyses for those protocols is also applicable, but outside the scope of this document.


2.2. Resources
2.2. リソース

This section describes the primary resources in the RNIC Engine that could be affected if under attack. For RDMAP, all the defined resources apply. For DDP, all the resources except the RDMA Read Queue apply.

このセクションでは、攻撃を受けた場合に影響を受ける可能性がRNICエンジンの主要なリソースについて説明します。 RDMAPのために、定義されたすべてのリソースが適用されます。 DDPのために、RDMA読むキューを除くすべてのリソースが適用されます。

2.2.1. Stream Context Memory
2.2.1. ストリームコンテキストメモリ

The state information for each Stream is maintained in memory, which could be located in a number of places - on the NIC, inside RAM attached to the NIC, in host memory, or in any combination of the three, depending on the implementation.

実装に応じて、ホストメモリ内、又は3つの任意の組み合わせで、NICに取り付けられたRAMの内部に、NICに - 各ストリームの状態情報は、多くの場所に配置することができるメモリ内に維持されます。

Stream Context Memory includes state associated with Data Buffers. For Tagged Buffers, this includes how STag names, Data Buffers, and Page Translation Tables (see Section 2.2.3) interrelate. It also includes the list of Untagged Data Buffers posted for reception of Untagged Messages (commonly called the Receive Queue), and a list of operations to perform to send data (commonly called the Send Queue).


2.2.2. Data Buffers
2.2.2. データバッファ

As mentioned previously, there are two different ways to expose a local ULP's Data Buffers for data transfer: Untagged Data Transfer, where a buffer can be exposed for receiving RDMAP Send Type Messages (a.k.a. DDP Untagged Messages) on DDP Queue zero, or Tagged Data Transfer, where the buffer can be exposed for remote access through STags (a.k.a. DDP Tagged Messages). This distinction is important because the attacks and the countermeasures used to protect against the attack are different depending on the method for exposing the buffer to the network.


For the purposes of the security discussion, for Tagged Data Transfer, a single logical Data Buffer is exposed with a single STag on a given Stream. Actual implementations may support scatter/gather capabilities to enable multiple physical data buffers to be accessed with a single STag, but from a threat analysis perspective, it is assumed that a single STag enables access to a single logical Data Buffer.


In any event, it is the responsibility of the Privileged Resource Manager to ensure that no STag can be created that exposes memory that the consumer had no authority to expose.


A Data Buffer has specific access rights. The local ULP can control whether a Data Buffer is exposed for local only, or local and remote access, and assign specific access privileges (read, write, read and write) on a per Stream basis.


For DDP, when an STag is Advertised, the Remote Peer is presumably given write access rights to the data (otherwise, there would not be much point to the Advertisement). For RDMAP, when a ULP Advertises an STag, it can enable write-only, read-only, or both write and read access rights.

STagがアドバタイズされたときにDDPについては、リモートピアは、おそらく(そうでない場合は、広告に多くのポイントがあるではないでしょう)、データへの書き込みアクセス権を与えられています。 ULPはのSTagをアドバタイズするときRDMAPのために、それは読み取り専用、書き込み専用有効にすることができ、またはその両方が書いて、アクセス権をお読みください。

Similarly, some ULPs may wish to provide a single buffer with different access rights on a per Stream basis. For example, some Streams may have read-only access, some may have remote read and write access, while on other Streams, only the local ULP/Local Peer is allowed access.

同様に、いくつかのULPは、ストリームごとに異なるアクセス権を持つ単一のバッファを提供することを望むかもしれません。例えば、いくつかのストリームは、アクセスのみを読んだことがあり、いくつかは、リモート読んだことがあり、他のストリーム上で、唯一の地元のULP /ローカルピアがアクセスを許可されている間、書き込みアクセスを。

2.2.3. Page Translation Tables
2.2.3. ページ変換テーブル

Page Translation Tables are the structures used by the RNIC to be able to access ULP memory for data transfer operations. Even though these structures are called "Page" Translation Tables, they may not reference a page at all - conceptually, they are used to map a ULP address space representation (e.g., a virtual address) of a buffer to the physical addresses that are used by the RNIC Engine to move data. If, on a specific system, a mapping is not used, then a subset of the attacks examined may be appropriate. Note that the Page Translation Table may or may not be a shared resource.

ページ変換テーブルは、データ転送操作のためのULPメモリにアクセスできるようにRNICによって使用される構造です。これらの構造は、「ページ」変換テーブルと呼ばれているにもかかわらず、彼らはすべてのページを参照しないこと - 概念的に、彼らが使用されている物理アドレスに、バッファのULPアドレス空間表現(例えば、仮想アドレス)をマップするために使用されていますRNICエンジンでデータを移動します。 、特定のシステム上で、マッピングが使用されていない場合、検査攻撃のサブセットが適切であり得ます。ページ変換テーブルがまたは共有リソースであってもなくてもよいことに注意してください。

2.2.4. Protection Domain (PD)
2.2.4. 保護ドメイン(PD)

A Protection Domain (PD) is a local construct to the RDMA implementation, and never visible over the wire. Protection Domains are assigned to three of the resources of concern - Stream Context Memory, STags associated with Page Translation Table entries, and Data Buffers. A correct implementation of a Protection Domain requires that resources that belong to a given Protection Domain cannot be used on a resource belonging to another Protection Domain, because Protection Domain membership is checked by the RNIC prior to taking any action involving such a resource. Protection Domains are therefore used to ensure that an STag can only be used to access an associated Data Buffer on one or more Streams that are associated with the same Protection Domain as the specific STag.

保護ドメイン(PD)は、ローカルRDMA実装に構築、及びワイヤ上決して見えます。ストリームコンテキストメモリ、ページ変換テーブルエントリに関連付けられたスタッグス、およびデータ・バッファ - 保護ドメインは、懸念の資源の3に割り当てられています。保護ドメインの正しい実装は、保護ドメインのメンバシップが、このようなリソースを含む任意のアクションを取る前にRNICによって確認されたため、指定された保護ドメインに属するリソースは、別の保護ドメインに属するリソース上で使用することができないことが必要です。保護ドメインは、したがってのSTagのみ特定のSTagと同じ保護ドメインに関連付けられている1つ以上のストリームに関連付けられたデータバッファにアクセスするために使用することができることを保証するために使用されます。

If an implementation chooses not to share resources between Streams, it is recommended that each Stream be associated with its own, unique Protection Domain. If an implementation chooses to allow resource sharing, it is recommended that Protection Domain be limited to the collection of Streams that have Partial Mutual Trust with each other.


Note that a ULP (either Privileged or Non-Privileged) can potentially have multiple Protection Domains. This could be used, for example, to ensure that multiple clients of a server do not have the ability to corrupt each other. The server would allocate a Protection Domain per client to ensure that resources covered by the Protection Domain could not be used by another (untrusted) client.


2.2.5. STag Namespace and Scope
2.2.5. クワガタ名前空間と対象範囲

The DDP specification defines a 32-bit namespace for the STag. Implementations may vary in terms of the actual number of STags that are supported. In any case, this is a bounded resource that can come under attack. Depending upon STag namespace allocation algorithms, the actual name space to attack may be significantly less than 2^32.

DDP仕様はのSTagのために32ビットの名前空間を定義します。実装がサポートされてスタッグスの実際の数の点で変化してもよいです。いずれにせよ、これは攻撃の下に来ることができ有界資源です。 STag名前空間の割り当てアルゴリズムに応じて、攻撃するために実際の名前空間が2 ^ 32よりも大幅に小さくすることができます。

The scope of an STag is the set of DDP/RDMAP Streams on which the STag is valid. If an STag is valid on a particular DDP/RDMAP Stream, then that stream can modify the buffer, subject to the access rights that the stream has for the STag (see Section 2.2.2, Data Buffers, for additional information).

STagのスコープはのSTagが有効であるにDDP / RDMAPストリームのセットです。 STagは、特定のDDP / RDMAPストリーム上で有効である場合、そのストリームは、ストリームがのSTagのために持っているアクセス権の対象バッファを、(追加情報については、セクション2.2.2、データバッファを参照)を変更することができます。

The analysis presented in this document assumes two mechanisms for limiting the scope of Streams for which the STag is valid:


* Protection Domain scope. The STag is valid if used on any Stream within a specific Protection Domain, and is invalid if used on any Stream that is not a member of the Protection Domain.

*保護ドメインスコープ。 STagは、特定の保護ドメイン内の任意のストリーム上で使用している場合有効であり、保護ドメインのメンバーではないいずれかのストリーム上で使用している場合は無効です。

* Single Stream scope. The STag is valid on a single Stream, regardless of what the Stream association is to a Protection Domain. If used on any other Stream, it is invalid.

*単一ストリームスコープ。 STagは関係なく、ストリーム協会が保護ドメインにあるものの、単一のストリーム上で有効です。他のストリームで使用した場合、それは無効です。

2.2.6. Completion Queues
2.2.6. 完了キュー

Completion Queues (CQ) are used in this document to conceptually represent how the RNIC Engine notifies the ULP about the completion of the transmission of data, or the completion of the reception of data through the Data Transfer Interface (specifically for Untagged Data Transfer; Tagged Data Transfer cannot cause a completion to occur). Because there could be many transmissions or receptions in flight at any one time, completions are modeled as a queue rather than as a single event. An implementation may also use the Completion Queue to notify the ULP of other activities; for example, the completion of a mapping of an STag to a specific ULP buffer. Completion Queues may be shared by a group of Streams, or may be designated to handle a specific Stream's traffic. Limiting Completion Queue association to one, or a small number, of RDMAP/DDP Streams can prevent several forms of attacks by sharply limiting the scope of the attack's effect.

完了キュー(CQ)はRNICエンジンは、データの送信、または特異的タグなしデータ転送のためのデータ転送インタフェース(介してデータの受信完了の完了についてULPに通知する方法を概念的に表すために、この文書で使用され、タグ付きデータ転送が完了を発生させることはできません)。いずれかの時点での飛行には多くの送信または受信のがあるかもしれないので、補完はキューとしてではなく、単一のイベントとしてモデル化されています。また、実装は他の活動のULPに通知する完了キューを使用することができます。例えば、特定のULPバッファへのSTagのマッピングが完了しました。完了キューは、Streamsのグループで共有することができる、または特定のストリームのトラフィックを処理するように指定することができます。 1に完了キューの関連付けを制限、またはRDMAP / DDPストリームの数が少ない、鋭く攻撃の効果の範囲を制限することによって、攻撃のいくつかの形を防ぐことができます。

Some implementations may allow this queue to be manipulated directly by both Non-Privileged and Privileged ULPs.


2.2.7. Asynchronous Event Queue
2.2.7. 非同期イベントキュー

The Asynchronous Event Queue is a queue from the RNIC to the Privileged Resource Manager of bounded size. It is used by the RNIC to notify the host of various events that might require management action, including protocol violations, Stream state changes, local operation errors, low water marks on receive queues, and possibly other events.


The Asynchronous Event Queue is a resource that can be attacked because Remote or Local Peers and/or ULPs can cause events to occur that have the potential of overflowing the queue.


Note that an implementation is at liberty to implement the functions of the Asynchronous Event Queue in a variety of ways, including multiple queues or even simple callbacks. All vulnerabilities identified are intended to apply, regardless of the implementation of the Asynchronous Event Queue. For example, a callback function may be viewed simply as a very short queue.


2.2.8. RDMA Read Request Queue
2.2.8. RDMA読み取り要求キュー

The RDMA Read Request Queue is the memory that holds state information for one or more RDMA Read Request Messages that have arrived, but for which the RDMA Read Response Messages have not yet been completely sent. Because potentially more than one RDMA Read Request can be outstanding at one time, the memory is modeled as a queue of bounded size. Some implementations may enable sharing of a single RDMA Read Request Queue across multiple Streams.

RDMA読み取り要求キューが到着しましたが、そのためにRDMA読み取り応答メッセージはまだ完全に送信されていない1つの以上のRDMA読み取り要求メッセージの状態情報を保持するメモリです。 1つのRDMA読み取り要求よりも潜在的には、一度に優れた可能性があるので、メモリが制限されたサイズのキューとしてモデル化されています。いくつかの実装では、複数のストリームにまたがる単一のRDMA読み取り要求キューの共有を可能にしてもよいです。

2.3. RNIC Interactions
2.3. RNICの相互作用

With RNIC resources and interfaces defined, it is now possible to examine the interactions supported by the generic RNIC functional interfaces through each of the 3 interfaces: Privileged Control Interface, Privileged Data Interface, and Non-Privileged Data Interface. As mentioned previously in Section 2.1, Components, there are two data transfer mechanisms to be examined, Untagged Data Transfer and Tagged Data Transfer.

特権制御インタフェース、特権データインタフェース、および非特権データインタフェース:RNICリソースと定義されたインタフェースと、3つのインターフェースのそれぞれを通じてジェネリックRNIC機能インタフェースによってサポートされる相互作用を検査することが可能です。 2.1節で先に述べたように、コンポーネントは、検査される2つのデータ転送メカニズム、タグなしデータ転送とタグ付きデータ転送があります。

2.3.1. Privileged Control Interface Semantics
2.3.1. 特権制御インタフェースのセマンティクス

Generically, the Privileged Control Interface controls the RNIC's allocation, de-allocation, and initialization of RNIC global resources. This includes allocation and de-allocation of Stream Context Memory, Page Translation Tables, STag names, Completion Queues, RDMA Read Request Queues, and Asynchronous Event Queues.


The Privileged Control Interface is also typically used for managing Non-Privileged ULP resources for the Non-Privileged ULP (and possibly for the Privileged ULP as well). This includes initialization and removal of Page Translation Table resources, and managing RNIC events (possibly managing all events for the Asynchronous Event Queue).


2.3.2. Non-Privileged Data Interface Semantics
2.3.2. 非特権データインタフェースセマンティクス

The Non-Privileged Data Interface enables data transfer (transmit and receive) but does not allow initialization of the Page Translation Table resources. However, once the Page Translation Table resources have been initialized, the interface may enable a specific STag mapping to be enabled and disabled by directly communicating with the RNIC, or create an STag mapping for a buffer that has been previously initialized in the RNIC.


For RDMAP, ULP data can be sent by one of the previously described data transfer mechanisms: Untagged Data Transfer or Tagged Data Transfer. Two RDMAP data transfer mechanisms are defined, one using Untagged Data Transfer (Send Type Messages), and one using Tagged Data Transfer (RDMA Read Responses and RDMA Writes). ULP data reception through RDMAP can be done by receiving Send Type Messages into buffers that have been posted on the Receive Queue or Shared Receive Queue. Thus, a Receive Queue or Shared Receive Queue can only be affected by Untagged Data Transfer. Data reception can also be done by receiving RDMA Write and RDMA Read Response Messages into buffers that have previously been exposed for external write access through Advertisement of an STag (i.e., Tagged Data Transfer). Additionally, to cause ULP data to be pulled (read) across the network, RDMAP uses an RDMA Read Request Message (which only contains RDMAP control information necessary to access the ULP buffer to be read), to cause an RDMA Read Response Message to be generated that contains the ULP data.

タグなしのデータ転送またはタグ付きデータ転送:RDMAPため、ULPデータは、先に説明したデータ転送メカニズムのいずれかによって送信することができます。二RDMAPデータ転送メカニズムは(型メッセージを送る)タグなしのデータ転送を使用して1、定義され、いずれかを使用してタグ付きデータ転送(RDMA読み取り応答とRDMAを書き込み)しています。 RDMAPてULPデータ受信が受信キューに掲示または受信キュー共有されているバッファに型メッセージを送信し受信することによって行うことができます。このように、受信キューまたは共有キューのみタグなしデータ転送によって影響を受ける可能性が受信します。データの受信は、以前のSTag(すなわち、タグ付きデータ転送)の広告を介して外部の書き込みアクセスのために露出されているバッファにRDMA書き込みとRDMA読み取り応答メッセージを受信することによってもを行うことができます。また、ネットワークを介して(読んで)ULPデータを引っ張っさせるように、RDMAPは、RDMA読み取り応答メッセージにさせるために、(読み取り専用にするULPバッファにアクセスするために必要なRDMAP制御情報が含まれています)RDMA読み取り要求メッセージを使用していますULPデータが含まれていることを生成しました。

For DDP, transmitting data means sending DDP Tagged or Untagged Messages. For data reception, DDP can receive Untagged Messages into buffers that have been posted on the Receive Queue or Shared Receive Queue. It can also receive Tagged DDP Messages into buffers that have previously been exposed for external write access through Advertisement of an STag.


Completion of data transmission or reception generally entails informing the ULP of the completed work by placing completion information on the Completion Queue. For data reception, only an Untagged Data Transfer can cause completion information to be put in the Completion Queue.


2.3.3. Privileged Data Interface Semantics
2.3.3. 特権データインタフェースセマンティクス

The Privileged Data Interface semantics are a superset of the Non-Privileged Data Transfer semantics. The interface can do everything defined in the prior section, as well as create/destroy buffer to STag mappings directly. This generally entails initialization or clearing of Page Translation Table state in the RNIC.


2.3.4. Initialization of RNIC Data Structures for Data Transfer
2.3.4. データ転送のためのRNICデータ構造の初期化

Initialization of the mapping between an STag and a Data Buffer can be viewed in the abstract as two separate operations:


a. Initialization of the allocated Page Translation Table entries with the location of the Data Buffer, and


b. Initialization of a mapping from an allocated STag name to a set of Page Translation Table entry(s) or partial entries.


Note that an implementation may not have a Page Translation Table (i.e., it may support a direct mapping between an STag and a Data Buffer). If there is no Page Translation Table, then attacks based on changing its contents or exhausting its resources are not possible.


Initialization of the contents of the Page Translation Table can be done by either the Privileged ULP or by the Privileged Resource Manager as a proxy for the Non-Privileged ULP. By definition, the Non-Privileged ULP is not trusted to directly manipulate the Page Translation Table. In general, the concern is that the Non-Privileged ULP may try to maliciously initialize the Page Translation Table to access a buffer for which it does not have permission.


The exact resource allocation algorithm for the Page Translation Table is outside the scope of this document. It may be allocated for a specific Data Buffer, or as a pooled resource to be consumed by potentially multiple Data Buffers, or be managed in some other way. This document attempts to abstract implementation dependent issues, and group them into higher level security issues, such as resource starvation and sharing of resources between Streams.


The next issue is how an STag name is associated with a Data Buffer. For the case of an Untagged Data Buffer (i.e., Untagged Data Transfer), there is no wire visible mapping between an STag and the Data Buffer. Note that there may, in fact, be an STag that represents the buffer, if an implementation chooses to internally represent Untagged Data Buffer using STags. However, because the STag, by definition, is not visible on the wire, this is a local host, implementation-specific issue that should be analyzed in the context of a local host implementation-specific security analysis, and thus, is outside the scope of this document.

次の問題は、クワガタ名がデータバッファに関連付けられている方法です。タグなしデータバッファ(すなわち、タグなしのデータ転送)の場合について、のSTagとデータバッファとの間にワイヤ可視マッピングが存在しません。インプリメンテーションは内部スタッグスを使用してタグなしデータバッファを表現することを選択した場合、実際には、バッファを表すのSTagが存在し得ることに留意されたいです。 STagは、定義により、ワイヤ上の表示されていないためしかし、これは、ローカルホストの実装固有のセキュリティ分析の文脈において分析されるべきローカルホスト、実装に固有の問題であり、したがって、範囲外でありますこのドキュメントの。

For a Tagged Data Buffer (i.e., Tagged Data Transfer), either the Privileged ULP or the Privileged Resource Manager acting on behalf of the Non-Privileged ULP may initialize a mapping from an STag to a Page Translation Table, or may have the ability to simply enable/disable an existing STag to Page Translation Table mapping. There may also be multiple STag names that map to a specific group of Page Translation Table entries (or sub-entries). Specific security issues with this level of flexibility are examined in Section 6.2.3, Multiple STags to Access the Same Buffer.


There are a variety of implementation options for initialization of Page Translation Table entries and mapping an STag to a group of Page Translation Table entries that have security repercussions. This includes support for separation of mapping an STag versus mapping a set of Page Translation Table entries, and support for ULPs directly manipulating STag to Page Translation Table entry mappings (versus requiring access through the Privileged Resource Manager).


2.3.5. RNIC Data Transfer Interactions
2.3.5. RNICデータ転送の相互作用

RNIC Data Transfer operations can be subdivided into send and receive operations.


For send operations, there is typically a queue that enables the ULP to post multiple operation requests to send data (referred to as the Send Queue). Depending upon the implementation, Data Buffers used in the operations may or may not have Page Translation Table entries associated with them, and may or may not have STags associated with them. Because this is a local host specific implementation issue rather than a protocol issue, the security analysis of threats and mitigations is left to the host implementation.


Receive operations are different for Tagged Data Buffers versus Untagged Data Buffers (i.e., Tagged Data Transfer vs. Untagged Data Transfer). For Untagged Data Transfer, if more than one Untagged Data Buffer can be posted by the ULP, the DDP specification requires that they be consumed in sequential order (the RDMAP specification also requires this). Thus, the most general implementation is that there is a sequential queue of receive Untagged Data Buffers (Receive Queue). Some implementations may also support sharing of the sequential queue between multiple Streams. In this case, defining "sequential" becomes non-trivial - in general, the buffers for a single Stream are consumed from the queue in the order that they were placed on the queue, but there is no consumption order guarantee between Streams.

操作はタグなしデータ・バッファ対タグ付きデータバッファ(タグなしのデータ転送対、すなわち、タグ付きデータ転送)のために異なって受け取ります。複数のタグなしデータバッファULPによって投稿することができた場合にタグなしデータ転送のために、DDP仕様は、彼らが順番(RDMAP仕様でも、これを必要とする)で消​​費されている必要があります。このように、最も一般的な実装では、タグなしのデータバッファを(受信キュー)受信のシーケンシャルキューが存在することです。一部の実装は、複数のストリーム間の順次キューの共有をサポートすることができます。この場合は、「シーケンシャル」を定義することは非自明となり - 一般的に、単一ストリームのためのバッファは、彼らがキューに配置された順序でキューから消費されますが、ストリーム間には消費順序を保証するものではありません。

For receive Tagged Data Transfer (i.e., Tagged Data Buffers, RDMA Write Buffers, or RDMA Read Buffers), at some time prior to data transfer, the mapping of the STag to specific Page Translation Table entries (if present) and the mapping from the Page Translation Table entries to the Data Buffer must have been initialized (see Section 2.3.4 for interaction details).


3. Trust and Resource Sharing

It is assumed that, in general, the Local and Remote Peer are untrusted, and thus attacks by either should have mitigations in place.


A separate, but related issue is resource sharing between multiple Streams. If local resources are not shared, the resources are dedicated on a per Stream basis. Resources are defined in Section 2.2, Resources. The advantage of not sharing resources between Streams is that it reduces the types of attacks that are possible. The disadvantage of not sharing resources is that ULPs might run out of resources. Thus, there can be a strong incentive for sharing resources, if the security issues associated with the sharing of resources can be mitigated.


It is assumed in this document that the component that implements the mechanism to control sharing of the RNIC Engine resources is the Privileged Resource Manager. The RNIC Engine exposes its resources through the RNIC Interface to the Privileged Resource Manager. All Privileged and Non-Privileged ULPs request resources from the Resource Manager (note that by definition both the Non-Privileged and the Privileged application might try to greedily consume resources, thus creating a potential Denial of Service (DOS) attack). The Resource Manager implements resource management policies to ensure fair access to resources. The Resource Manager should be designed to take into account security attacks detailed in this document. Note that for some systems the Privileged Resource Manager may be implemented within the Privileged ULP.

これは、RNICエンジンのリソースの共有を制御する機構を実装するコンポーネントは、特権リソース・マネージャである本書で想定されます。 RNICエンジンは、特権リソースマネージャにRNICインタフェースを通じてリソースを公開しています。リソースマネージャからのすべての特権と非特権のULP要求リソースは(定義非特権および特権アプリケーションの両方でこのように潜在的なサービス拒否(DoS)攻撃を作成し、貪欲リソースを消費しようとするかもしれないことに注意してください)。リソースマネージャは、リソースへの公平なアクセスを確保するために、リソース管理ポリシーを実装しています。リソースマネージャは、本書で詳述アカウントのセキュリティ攻撃に取るように設計されなければなりません。いくつかのシステムのための特権リソースマネージャは、特権ULP内に実装されてもよいことに注意してください。

All Non-Privileged ULP interactions with the RNIC Engine that could affect other ULPs MUST be done using the Privileged Resource Manager as a proxy. All ULP resource allocation requests for scarce resources MUST also be done using a Privileged Resource Manager.


The sharing of resources across Streams should be under the control of the ULP, both in terms of the trust model the ULP wishes to operate under, as well as the level of resource sharing the ULP wishes to give local processes. For more discussion on types of trust models that combine partial trust and sharing of resources, see Appendix C, Partial Trust Taxonomy.


The Privileged Resource Manager MUST NOT assume that different Streams share Partial Mutual Trust unless there is a mechanism to ensure that the Streams do indeed share Partial Mutual Trust. This can be done in several ways, including explicit notification from the ULP that owns the Streams.

ストリームが実際に部分的な相互信頼を共有しないことを保証するメカニズムがない限り、特権Resource Managerが異なるストリームは、部分的な相互信頼を共有すると仮定してはいけません。これは、ストリームを所有しているULPからの明示的な通知を含むいくつかの方法で行うことができます。

4. Attacker Capabilities

An attacker's capabilities delimit the types of attacks that the attacker is able to launch. RDMAP and DDP require that the initial LLP Stream (and connection) be set up prior to transferring RDMAP/DDP Messages. This requires at least one round-trip handshake to occur.

攻撃者の能力は、攻撃者が起動することが可能であることを攻撃の種類を区切ります。 RDMAPとDDPは初期LLPストリーム(及び接続)RDMAP / DDPメッセージを転送する前に設定する必要があります。これが発生するために、少なくとも1つのラウンドトリップハンドシェイクが必要です。

If the attacker is not the Remote Peer that created the initial connection, then the attacker's capabilities can be segmented into send only capabilities or send and receive capabilities. Attacking with send only capabilities requires the attacker to first guess the current LLP Stream parameters before they can attack RNIC resources (e.g., TCP sequence number). If this class of attacker also has receive capabilities and the ability to pose as the receiver to the sender and the sender to the receiver, they are typically referred to as a "man-in-the-middle" attacker [RFC3552]. A man-in-the-middle attacker has a much wider ability to attack RNIC resources. The breadth of attack is essentially the same as that of an attacking Remote Peer (i.e., the Remote Peer that set up the initial LLP Stream).

攻撃者は、最初の接続を作成したリモートピアでない場合、攻撃者の能力は、送信機能のみにセグメント化や能力を送受信することができます。彼らはRNICリソース(例えば、TCPシーケンス番号)を攻撃することができます前に、送信機能のみを攻撃する最初の現在のLLPストリーム・パラメータを推測するために、攻撃者が必要です。攻撃者のこのクラスはまた、機能や送信者に受信機と受信機に送信者として提起する能力を受け取った場合、それらは一般的に「のman-in-the-middle」攻撃[RFC3552]と呼ばれています。 man-in-the-middle攻撃者は、RNICリソースを攻撃するより広い能力を持っています。攻撃の幅は、本質的に攻撃リモートピアと同じである(すなわち、初期LLPストリームを設定するリモートピア)。

5. Attacks That Can Be Mitigated with End-to-End Security

This section describes the RDMAP/DDP attacks where the only solution is to implement some form of end-to-end security. The analysis includes a detailed description of each attack, what is being attacked, and a description of the countermeasures that can be taken to thwart the attack.

このセクションでは、唯一の解決策は、エンドツーエンドのセキュリティのいくつかのフォームを実装することですRDMAP / DDP攻撃を記述する。分析は、各攻撃の詳細な説明は、何が攻撃され、攻撃を阻止するために取ることができる対策の説明を含みます。

Some forms of attack involve modifying the RDMAP or DDP payload by a network-based attacker or involve monitoring the traffic to discover private information. An effective tool to ensure confidentiality is to encrypt the data stream through mechanisms, such as IPsec encryption. Additionally, authentication protocols, such as IPsec authentication, are an effective tool to ensure the remote entity is who they claim to be, as well as ensuring that the payload is unmodified as it traverses the network.


Note that connection setup and tear down is presumed to be done in stream mode (i.e., no RDMA encapsulation of the payload), so there are no new attacks related to connection setup/tear down beyond what is already present in the LLP (e.g., TCP or SCTP). Note, however, that RDMAP/DDP parameters may be exchanged in stream mode, and if they are corrupted by an attacker unintended consequences will result. Therefore, any existing mitigations for LLP Spoofing, Tampering, Repudiation, Information Disclosure, Denial of Service, or

その接続設定に注意し、取り壊す(接続設定に関連する新たな攻撃が存在しないので(すなわち、ペイロードのないRDMAカプセル化)は、/既にLLPで存在しているものを超えて切断しないストリームモードで実行されていると推定される例えば、 TCPまたはSCTP)。注意は、しかし、そのRDMAP / DDPパラメータは、ストリームモードで交換することができる、と彼らは攻撃者によって破壊された場合、意図しない結果が発生します。 LLPなりすまし、改ざん、否認、情報開示、サービス拒否のためにそのため、既存の緩和策、または

Elevation of Privilege continue to apply (and are out of scope of this document). Thus, the analysis in this section focuses on attacks that are present, regardless of the LLP Stream type.


Tampering is any modification of the legitimate traffic (machine internal or network). Spoofing attack is a special case of tampering where the attacker falsifies an identity of the Remote Peer (identity can be an IP address, machine name, ULP level identity, etc.).


5.1. Spoofing
5.1. なりすまし

Spoofing attacks can be launched by the Remote Peer, or by a network-based attacker. A network-based spoofing attack applies to all Remote Peers. This section analyzes the various types of spoofing attacks applicable to RDMAP and DDP.


5.1.1. Impersonation
5.1.1. 偽装

A network-based attacker can impersonate a legal RDMAP/DDP Peer (by spoofing a legal IP address). This can either be done as a blind attack (see [RFC3552]) or by establishing an RDMAP/DDP Stream with the victim. Because an RDMAP/DDP Stream requires an LLP Stream to be fully initialized (e.g., for [RFC793], it is in the ESTABLISHED state), existing transport layer protection mechanisms against blind attacks remain in place.

ネットワークベースの攻撃者は、(合法のIPアドレスを偽装して)法的RDMAP / DDPピアになりすますことができます。これは、ブラインドアタック([RFC3552]を参照)として、あるいは被害者とRDMAP / DDPストリームを確立することにより行うことができますどちらか。 RDMAP / DDPストリームが完全に(例えば、[RFC793]のために、それがESTABLISHED状態にある)初期化するLLPストリームを必要とするので、ブラインド攻撃に対する既存のトランスポート層の保護メカニズムは、所定の位置に残ります。

For a blind attack to succeed, it requires the attacker to inject a valid transport layer segment (e.g., for TCP, it must match at least the 4-tuple as well as guess a sequence number within the window) while also guessing valid RDMAP or DDP parameters. There are many ways to attack the RDMAP/DDP protocol if the transport protocol is assumed to be vulnerable. For example, for Tagged Messages, this entails guessing the STag and TO values. If the attacker wishes to simply terminate the connection, it can do so by correctly guessing the transport and network layer values, and providing an invalid STag. Per the DDP specification, if an invalid STag is received, the Stream is torn down and the Remote Peer is notified with an error. If an attacker wishes to overwrite an Advertised Buffer, it must successfully guess the correct STag and TO. Given that the TO will often start at zero, this is straightforward. The value of the STag should be chosen at random, as discussed in Section 6.1.1, Using an STag on a Different Stream. For Untagged Messages, if the MSN is invalid then the connection may be torn down. If it is valid, then the receive buffers can be corrupted.

また、有効なRDMAPを推測したりしながら、成功するために盲目の攻撃に対しては、有効なトランスポート層セグメント(例えば、TCPのために、それは、少なくとも4つのタプルと一致する必要がありますだけでなく、ウィンドウ内のシーケンス番号を推測)を注入する攻撃者が必要ですDDPパラメータ。トランスポートプロトコルが脆弱であると想定されている場合RDMAP / DDPプロトコルを攻撃する多くの方法があります。例えば、タグ付きメッセージのため、これはのSTagを推測し、値に伴います。攻撃者は、単に接続を終了したい場合は、それが正しく、トランスポートとネットワーク層の値を推測し、無効のSTagを提供することで、そうすることができます。無効のSTagを受信した場合DDP仕様に従って、Streamが取り壊され、リモートピアは、エラーが通知されます。攻撃者がアドバタイズバッファを上書きしたい場合は、それが正常に正しいのSTagとTOを推測しなければなりません。 TOは、多くの場合、ゼロからスタートすることを考えると、これは簡単です。別のストリーム上のSTagを使用して、セクション6.1.1で説明したようにのSTagの値は、ランダムに選択されるべきです。 MSNが無効な場合タグなしメッセージに対して、接続が切断されてもよいです。それが有効である場合は、インクルードは、バッファが破損する可能性が受け取ります。

End-to-end authentication (e.g., IPsec or ULP authentication) provides protection against either the blind attack or the connected attack.


5.1.2. Stream Hijacking
5.1.2. ストリームのハイジャック

Stream hijacking happens when a network-based attacker eavesdrops on the LLP connection through the Stream establishment phase, and waits until the authentication phase (if such a phase exists) is completed successfully. The attacker then spoofs the IP address and re-directs the Stream from the victim to its own machine. For example, an attacker can wait until an iSCSI authentication is completed successfully, and then hijack the iSCSI Stream.


The best protection against this form of attack is end-to-end integrity protection and authentication, such as IPsec, to prevent spoofing. Another option is to provide a physically segregated network for security. Discussion of physical security is out of scope for this document.


Because the connection and/or Stream itself is established by the LLP, some LLPs are more difficult to hijack than others. Please see the relevant LLP documentation on security issues around connection and/or Stream hijacking.


5.1.3. Man-in-the-Middle Attack
5.1.3. man-in-the-middle攻撃

If a network-based attacker has the ability to delete or modify packets that will still be accepted by the LLP (e.g., TCP sequence number is correct), then the Stream can be exposed to a man-in-the-middle attack. One style of attack is for the man-in-the-middle to send Tagged Messages (either RDMAP or DDP). If it can discover a buffer that has been exposed for STag enabled access, then the man-in-the-middle can use an RDMA Read operation to read the contents of the associated Data Buffer, perform an RDMA Write Operation to modify the contents of the associated Data Buffer, or invalidate the STag to disable further access to the buffer.


The best protection against this form of attack is end-to-end integrity protection and authentication, such as IPsec, to prevent spoofing or tampering. If authentication and integrity protections are not used, then physical protection must be employed to prevent man-in-the-middle attacks.


Because the connection/Stream itself is established by the LLP, some LLPs are more exposed to man-in-the-middle attack than others. Please see the relevant LLP documentation on security issues around connection and/or Stream hijacking.


Another approach is to restrict access to only the local subnet/link, and provide some mechanism to limit access, such as physical security or 802.1.x. This model is an extremely limited deployment scenario, and will not be further examined here.


5.2. Tampering - Network-Based Modification of Buffer Content
5.2. 改ざん - バッファのコンテンツのネットワークベースの変更

This is actually a man-in-the-middle attack, but only on the content of the buffer, as opposed to the man-in-the-middle attack presented above, where both the signaling and content can be modified. See Section 5.1.3, Man-in-the-Middle Attack.


5.3. Information Disclosure - Network-Based Eavesdropping
5.3. 情報開示 - ネットワークベースの盗聴

An attacker that is able to eavesdrop on the network can read the content of all read and write accesses to a Peer's buffers. To prevent information disclosure, the read/written data must be encrypted. See also Section 5.1.3, Man-in-the-Middle Attack. The encryption can be done either by the ULP, or by a protocol that can provide security services to RDMAP and DDP (e.g., IPsec).


5.4. Specific Requirements for Security Services
5.4. セキュリティサービスのための固有の要件

Generally speaking, Stream confidentiality protects against eavesdropping. Stream and/or session authentication and integrity protection is a counter measurement against various spoofing and tampering attacks. The effectiveness of authentication and integrity against a specific attack depends on whether the authentication is machine level authentication (such as IPsec), or ULP authentication.


5.4.1. Introduction to Security Options
5.4.1. セキュリティオプションの概要

The following security services can be applied to an RDMAP/DDP Stream:

次のセキュリティ・サービスはRDMAP / DDPストリームに適用することができます。

1. Session confidentiality - Protects against eavesdropping (Section 5.3).

1.セッションの機密性は - 盗聴(5.3節)から保護します。

2. Per-packet data source authentication - Protects against the following spoofing attacks: network-based impersonation (Section 5.1.1) and Stream hijacking (Section 5.1.2).

2.パケット単位のデータソース認証 - 次のスプーフィング攻撃から保護:ネットワークベースの偽装(5.1.1項)とストリームのハイジャック(5.1.2項)。

3. Per-packet integrity - Protects against tampering done by network-based modification of buffer content (Section 5.2) and when combined with authentication, also protects against man-in-the-middle attacks (Section 5.1.3).

3.パケットごとの整合性は - バッファコンテンツのネットワークベースの変更(5.2節)および認証と組み合わせると、さらにman-in-the-middle攻撃(5.1.3項)から保護することによって行う改ざんから保護します。

4. Packet sequencing - protects against replay attacks, which is a special case of the above tampering attack.

4.パケットシーケンシング - 上記の改ざん攻撃の特殊なケースである、リプレイ攻撃から保護します。

If an RDMAP/DDP Stream may be subject to impersonation attacks, or Stream hijacking attacks, it is recommended that the Stream be authenticated, integrity protected, and protected from replay attacks; it may use confidentiality protection to protect from eavesdropping (in case the RDMAP/DDP Stream traverses a public network).

RDMAP / DDPストリームは、偽装攻撃、またはストリームのハイジャック攻撃を受ける可能性がある場合、ストリームを認証することを推奨完全性を保護し、リプレイ攻撃から保護されています。それは(場合にRDMAP / DDPストリームは、公衆ネットワークを通過する)盗聴から保護するために機密保護を使用することができます。

IPsec is a protocol suite that is used to secure communication at the network layer between two peers. The IPsec protocol suite is specified within the IP Security Architecture [RFC2401], IKE [RFC2409], IPsec Authentication Header (AH) [RFC2402], and IPsec Encapsulating Security Payload (ESP) [RFC2406] documents. IKE is the key management protocol, while AH and ESP are used to protect IP traffic. Please see those RFCs for a complete description of the respective protocols.

IPsecは2つのピア間ネットワーク層での通信を保護するために使用されるプロトコル群です。 IPsecプロトコルスイートは、IPセキュリティアーキテクチャ[RFC2401]、IKE [RFC2409]、IPsecの認証ヘッダー(AH)[RFC2402]、およびIPSecカプセル化セキュリティペイロード(ESP)[RFC2406]の文書の中に指定されています。 AHとESPは、IPトラフィックを保護するために使用されるIKEは、鍵管理プロトコルです。それぞれのプロトコルの詳細については、これらのRFCを参照してください。

IPsec is capable of providing the above security services for IP and TCP traffic, respectively. ULP protocols are able to provide only part of the above security services.

IPsecは、それぞれ、IPおよびTCPトラフィックについては、上記のセキュリティサービスを提供することが可能です。 ULPプロトコルは、上記のセキュリティサービスの一部のみを提供することが可能です。

5.4.2. TLS Is Inappropriate for DDP/RDMAP Security
5.4.2. TLSは、DDP / RDMAPセキュリティに不適切な

TLS [RFC4346] provides Stream authentication, integrity and confidentiality for TCP based ULPs. TLS supports one-way (server only) or mutual certificates based authentication.

TLS [RFC4346] TCPベースのULPのためのストリーム認証、完全性と機密性を提供します。 TLSは、一方向(サーバーのみ)または相互証明書ベースの認証をサポートしています。

If TLS is layered underneath RDMAP, TLS's connection orientation makes TLS inappropriate for DDP/RDMA security. If a stream cipher or block cipher in CBC mode is used for bulk encryption, then a packet can be decrypted only after all the packets preceding it have already arrived. If TLS is used to protect DDP/RDMAP traffic, then TCP must gather all out-of-order packets before TLS can decrypt them. Only after this is done can RDMAP/DDP place them into the ULP buffer. Thus, one of the primary features of DDP/RDMAP - enabling implementations to have a flow-through architecture with little to no buffering - cannot be achieved if TLS is used to protect the data stream.

TLSはRDMAPの下に階層化されている場合は、TLSの接続方向は、DDP / RDMAセキュリティのためのTLSが不適切になります。 CBCモードでのストリーム暗号またはブロック暗号は、バルク暗号化に使用されている場合、パケットはそれに先行するすべてのパケットが既に到着した後でのみ復号化することができます。 TLSは、DDP / RDMAPトラフィックを保護するために使用されている場合はTLSがそれらを解読することができます前に、その後、TCPは、すべてのアウトオブオーダーのパケットを収集する必要があります。これが行われた後にのみRDMAPすることができます/ DDPはULPバッファーに入れます。このように、DDP / RDMAPの主な機能のひとつ - ないバッファリングをほとんど有するフロースルーアーキテクチャを有するように実装を可能にするには、 - TLSは、データストリームを保護するために使用される場合に達成することができません。

If TLS is layered on top of RDMAP or DDP, TLS does not protect the RDMAP and/or DDP headers. Thus, a man-in-the-middle attack can still occur by modifying the RDMAP/DDP header to place the data into the wrong buffer, thus effectively corrupting the data stream.

TLSはRDMAPまたはDDPの上に階層化されている場合は、TLSはRDMAPおよび/またはDDPヘッダを保護することはできません。したがって、中間者攻撃は依然として効果的にデータ・ストリームを破損、間違ったバッファにデータを配置するRDMAP / DDPヘッダを変更することによって起こり得ます。

For these reasons, it is not RECOMMENDED that TLS be layered on top of RDMAP or DDP.


5.4.3. DTLS and RDDP
5.4.3. DTLSとRDDP

DTLS [DTLS] provides security services for datagram protocols, including unreliable datagram protocols. These services include anti-replay based on a mechanism adapted from IPsec that is intended to operate on packets as they are received from the network. For these and other reasons, DTLS is best applied to RDDP by employing DTLS beneath TCP, yielding a layering of RDDP over TCP over DTLS over UDP/IP. Such a layering inserts DTLS at roughly the same level in the protocol stack as IPsec, making DTLS's security services an alternative to IPsec's services from an RDDP standpoint.

DTLS [DTLS]は信頼性のないデータグラムプロトコルを含むデータグラムプロトコルのセキュリティサービスを提供します。これらのサービスは、それらがネットワークから受信されるパケット上で動作するように意図されたIPsecから適応メカニズムに基づく抗リプレイを含みます。これらおよびその他の理由により、DTLSは最高の、TCPの下にDTLSを使用するUDP / IP経由DTLS上でTCP上RDDPの積層をもたらすことにより、RDDPに適用されます。そのような積層インサートDTLSのIPsecなどのプロトコルスタック中のほぼ同じレベル、DTLSのセキュリティサービスRDDPの観点からのIPsecのサービスの代替を行います。

For RDDP, IPsec is the better choice for a security framework, and hence is mandatory-to-implement (as specified elsewhere in this document). An important contributing factor to the specification of IPsec rather than DTLS is that the non-RDDP versions of two initial adopters of RDDP (iSCSI [iSCSI][iSER] and NFSv4 [NFSv4][NFSv4.1]) are compatible with IPsec but neither of these protocols currently uses either TLS or DTLS. For the specific case of iSCSI, IPsec is the basis for mandatory-to-implement security services [RFC3723]. Therefore, this document and the RDDP protocol specifications contain mandatory implementation requirements for IPsec rather than for DTLS.

RDDPのために、IPsecは(このドキュメントの他の場所で指定されている)セキュリティフレームワークのためのより良い選択であるため、実装に必須のです。むしろDTLS以上のIPsecの仕様に重要な要因は、RDDPの2つの初期採用者の非RDDPバージョン(iSCSIの[iSCSIの】【のiSER]とのNFSv4は[なNFSv4] [NFSv4.1])はIPsecのどちらも互換性があることですこれらのプロトコルの現在TLSまたはDTLSのいずれかを使用しています。 iSCSIの特定のケースでは、IPsecは実装に必須のセキュリティサービス[RFC3723]のための基礎です。したがって、この文書とRDDPプロトコルの仕様は、IPsecのためではなくDTLSに必須の実装要件が含まれています。

5.4.4. ULPs That Provide Security
5.4.4. セキュリティを提供するのULP

ULPs that provide integrated security but wish to leverage lower-layer protocol security, should be aware of security concerns around correlating a specific channel's security mechanisms to the authentication performed by the ULP. See [NFSv4CHANNEL] for additional information on a promising approach called "channel binding". From [NFSv4CHANNEL]:

統合されたセキュリティを提供するが、下位層のプロトコルのセキュリティを活用したいのULPは、ULPによる認証に特定のチャネルのセキュリティ・メカニズムを相関周りのセキュリティ上の問題に注意する必要があります。 「チャネル結合」と呼ばれる有望なアプローチに関する追加情報については、[NFSv4CHANNEL]を参照してください。 [NFSv4CHANNEL]から:

"The concept of channel bindings allows applications to prove that the end-points of two secure channels at different network layers are the same by binding authentication at one channel to the session protection at the other channel. The use of channel bindings allows applications to delegate session protection to lower layers, which may significantly improve performance for some applications."


5.4.5. Requirements for IPsec Encapsulation of DDP
5.4.5. DDPのIPsecのカプセル化のための要件

The IP Storage working group has spent significant time and effort to define the normative IPsec requirements for IP Storage [RFC3723]. Portions of that specification are applicable to a wide variety of protocols, including the RDDP protocol suite. In order not to replicate this effort, an RNIC implementation MUST follow the requirements defined in RFC 3723, Section 2.3 and Section 5,

IPストレージワーキンググループはIPストレージのための規範のIPsec要件[RFC3723]を定義するために多大な時間と労力を費やしてきました。その仕様の部分はRDDPプロトコルスイートなどの多種多様なプロトコルにも適用可能です。この努力を複製しないようにするためには、RNICの実装は、RFC 3723で定義された要件、2.3節と第5節に従わなければなりません

including the associated normative references for those sections. Note that this means that support for IPSEC ESP mode is normative.

これらのセクションのための関連する規範的な参照を含みます。これはIPSEC ESPモードのサポートが規範的であることを意味することに注意してください。

Additionally, since IPsec acceleration hardware may only be able to handle a limited number of active IKE Phase 2 SAs, Phase 2 delete messages may be sent for idle SAs as a means of keeping the number of active Phase 2 SAs to a minimum. The receipt of an IKE Phase 2 delete message MUST NOT be interpreted as a reason for tearing down a DDP/RDMA Stream. Rather, it is preferable to leave the Stream up, and if additional traffic is sent on it, to bring up another IKE Phase 2 SA to protect it. This avoids the potential for continually bringing Streams up and down.

また、IPsecの加速ハードウェアためのみアクティブIKEフェーズ2つのSAの限られた数を処理することができる場合があり、フェーズ2の削除メッセージを最小限にアクティブフェーズ2つのSAの数を維持する手段として、アイドルSAのために送られてもよいです。 IKEフェーズ2削除メッセージの受信は、DDP / RDMAストリームを切断する理由として解釈されてはいけません。むしろ、アップストリームを残すことが好ましく、追加のトラフィックが、それに送信された場合、それを保護するために別のIKEフェーズ2 SAを起動します。これは、継続的にアップとダウンストリームをもたらす可能性を回避できます。

Note that there are serious security issues if IPsec is not implemented end-to-end. For example, if IPsec is implemented as a tunnel in the middle of the network, any hosts between the Peer and the IPsec tunneling device can freely attack the unprotected Stream.

IPsecは、エンドツーエンドの実装されていない場合は、重大なセキュリティ上の問題があることに注意してください。 IPsecは、ネットワークの中央のトンネルとして実装されている場合、例えば、ピアとのIPsecトンネルデバイスとの間の任意のホストは自由に保護されていないストリームを攻撃することができます。

The IPsec requirements for RDDP are based on the version of IPsec specified in RFC 2401 [RFC2401] and related RFCs, as profiled by RFC 3723 [RFC3723], despite the existence of a newer version of IPsec specified in RFC 4301 [RFC4301] and related RFCs. One of the important early applications of the RDDP protocols is their use with iSCSI [iSER]; RDDP's IPsec requirements follow those of IPsec in order to facilitate that usage by allowing a common profile of IPsec to be used with iSCSI and the RDDP protocols. In the future, RFC 3723 may be updated to the newer version of IPsec; the IPsec security requirements of any such update should apply uniformly to iSCSI and the RDDP protocols.

RFC 4301 [RFC4301]で指定されたIPSecの新しいバージョンの存在と関連するにもかかわらず、RFC 3723 [RFC3723]でプロファイルとしてRDDPのIPsec要件は、RFC 2401 [RFC2401]および関連するRFCで指定されたIPSecのバージョンに基づいていますRFCの。 RDDPプロトコルの重要な初期の用途の一つは、iSCSI [のiSER]との使用です。 RDDPのIPsecの要件は、IPsecの共通プロファイルを可能にすることにより、その使用を容易にするためのIPsecのものをiSCSIとRDDPプロトコルで使用するに従​​ってください。将来的には、RFC 3723は、IPsecの新しいバージョンに更新することができます。そのような更新のIPsecセキュリティ要件は、iSCSIとRDDPプロトコルに均一に適用されるべきです。

6. Attacks from Remote Peers

This section describes remote attacks that are possible against the RDMA system defined in Figure 1 - RDMA Security Model and the RNIC Engine resources defined in Section 2.2. The analysis includes a detailed description of each attack, what is being attacked, and a description of the countermeasures that can be taken to thwart the attack.

RDMAセキュリティモデルと2.2節で定義されたRNICエンジン資源 - このセクションでは、図1で定義されたRDMAシステムに対して可能であり、リモートの攻撃について説明します。分析は、各攻撃の詳細な説明は、何が攻撃され、攻撃を阻止するために取ることができる対策の説明を含みます。

The attacks are classified into five categories: Spoofing, Tampering, Information Disclosure, Denial of Service (DoS) attacks, and Elevation of Privileges. As mentioned previously, tampering is any modification of the legitimate traffic (machine internal or network). A spoofing attack is a special case of tampering where the attacker falsifies an identity of the Remote Peer (identity can be an IP address, machine name, ULP level identity, etc.).


6.1. Spoofing
6.1. なりすまし

This section analyzes the various types of spoofing attacks applicable to RDMAP and DDP. Spoofing attacks can be launched by the Remote Peer or by a network-based attacker. For countermeasures against a network-based attacker, see Section 5, Attacks That Can Be Mitigated with End-to-End Security.


6.1.1. Using an STag on a Different Stream
6.1.1. 別のストリーム上のSTagを使用して

One style of attack from the Remote Peer is for it to attempt to use STag values that it is not authorized to use. Note that if the Remote Peer sends an invalid STag to the Local Peer, per the DDP and RDMAP specifications, the Stream must be torn down. Thus, the threat exists if an STag has been enabled for Remote Access on one Stream and a Remote Peer is able to use it on an unrelated Stream. If the attack is successful, the attacker could potentially be able to either perform RDMA Read operations to read the contents of the associated Data Buffer, perform RDMA Write operations to modify the contents of the associated data buffer, or invalidate the STag to disable further access to the buffer.

リモートピアからの攻撃の一つのスタイルは、使用することを許可されていないクワガタ値を使用しようとするのです。リモートピアがDDPとRDMAP仕様ごとに、ローカルピアに無効のSTagを送信した場合、ストリームは解体しなければならないことに注意してください。 STagが一つのストリーム上のリモートアクセスのために有効になっていると、リモートピアは無関係ストリーム上でそれを使用することがある場合はこのように、脅威が存在します。攻撃が成功すると、攻撃者は潜在的に関連するデータ・バッファの内容を読み取るためにRDMA読み取り操作を実行するいずれかのことができる可能性があり、関連するデータ・バッファの内容を変更したり、さらにアクセスを無効にするのSTagを無効にするためにRDMA書き込み操作を実行しますバッファへ。

An attempt by a Remote Peer to access a buffer with an STag on a different Stream in the same Protection Domain may or may not be an attack, depending on whether resource sharing is intended (i.e., whether the Streams shared Partial Mutual Trust). For some ULPs, using an STag on multiple Streams within the same Protection Domain could be desired behavior. For other ULPs, attempting to use an STag on a different Stream could be considered an attack. Since this varies by ULP, a ULP typically would need to be able to control the scope of the STag.


In the case where an implementation does not share resources between Streams (including STags), this attack can be defeated by assigning each Stream to a different Protection Domain. Before allowing remote access to the buffer, the Protection Domain of the Stream where the access attempt was made is matched against the Protection Domain of the STag. If the Protection Domains do not match, access to the buffer is denied, an error is generated, and the RDMAP Stream associated with the attacking Stream is terminated.


For implementations that share resources between multiple Streams, it may not be practical to separate each Stream into its own Protection Domain. In this case, the ULP can still limit the scope of any of the STags to a single Stream (if it is enabling it for remote access). If the STag scope has been limited to a single Stream, any attempt to use that STag on a different Stream will result in an error, and the RDMAP Stream is terminated.

複数のストリーム間でリソースを共有する実装では、それ自身の保護ドメインに各ストリームを分離するために実用的ではないかもしれません。 (それはリモートアクセスのためにそれを可能にされている場合)この場合、ULPは依然として単一のストリームにスタッグスの任意の範囲を制限することができます。クワガタスコープは、単一のストリームに限定されている場合は、別のストリームにそののSTagを使用しようとするとエラーになります、とRDMAPストリームが終了されます。

Thus, for implementations that do not share STags between Streams, each Stream MUST either be in a separate Protection Domain or the scope of an STag MUST be limited to a single Stream.


An RNIC MUST ensure that a specific Stream in a specific Protection Domain cannot access an STag in a different Protection Domain.


An RNIC MUST ensure that, if an STag is limited in scope to a single Stream, no other Stream can use the STag.


An additional issue may be unintended sharing of STags (i.e., a bug in the ULP) or a bug in the Remote Peer that causes an off-by-one STag to be used. For additional protection, an implementation should allocate STags in such a fashion that it is difficult to predict the next allocated STag number, and also ensure that STags are reused at as slow a rate as possible. Any allocation method that would lead to intentional or unintentional reuse of an STag by the peer should be avoided (e.g., a method that always starts with a given STag and monotonically increases it for each new allocation, or a method that always uses the same STag for each operation).


6.2. Tampering
6.2. 改ざん

A Remote Peer or a network-based attacker can attempt to tamper with the contents of Data Buffers on a Local Peer that have been enabled for remote write access. The types of tampering attacks from a Remote Peer are outlined in the sections that follow. For countermeasures against a network-based attacker, see Section 5, Attacks That Can Be Mitigated with End-to-End Security.


6.2.1. Buffer Overrun - RDMA Write or Read Response
6.2.1. バッファオーバーラン - RDMAの書き込みや読み出し応答

This attack is an attempt by the Remote Peer to perform an RDMA Write or RDMA Read Response to memory outside of the valid length range of the Data Buffer enabled for remote write access. This attack can occur even when no resources are shared across Streams. This issue can also arise if the ULP has a bug.

この攻撃は、RDMA書き込みまたはリモート書き込みアクセスのために有効にデータバッファの有効な長さの範囲の外のメモリへのRDMA読み取り応答を実行するためのリモートピアの試みです。この攻撃にはリソースがストリーム間で共有されていない場合でも発生する可能性があります。 ULPは、バグを持っている場合、この問題も発生する可能性があります。

The countermeasure for this type of attack must be in the RNIC implementation, leveraging the STag. When the local ULP specifies to the RNIC the base address and the umber of bytes in the buffer that it wishes to make accessible, the RNIC must ensure that the base and bounds check are applied to any access to the buffer referenced by the STag before the STag is enabled for access. When an RDMA data transfer operation (which includes an STag) arrives on a Stream, a base and bounds byte granularity access check must be performed to ensure that the operation accesses only memory locations within the buffer described by that STag.

この種の攻撃のための対策は、のSTagを活用し、RNICの実装でなければなりません。地元のULPは、RNICベースアドレスと、それがアクセスできるように望んでいることを、バッファ内のバイトのアンバーに指定すると、RNICは、ベースとの境界チェックが前のSTagによって参照されるバッファへのアクセスに適用されていることを確認する必要がありますSTagはアクセスが有効になっています。 (婚前を含む)RDMAデータ転送操作がストリームに到着したとき、ベース及び境界バイト粒度のアクセスチェックは、操作がそののSTagによって記述バッファ内のみのメモリ位置にアクセスすることを確実にするために実行されなければなりません。

Thus an RNIC implementation MUST ensure that a Remote Peer is not able to access memory outside of the buffer specified when the STag was enabled for remote access.


6.2.2. Modifying a Buffer after Indication
6.2.2. 表示後にバッファを変更します

This attack can occur if a Remote Peer attempts to modify the contents of an STag referenced buffer by performing an RDMA Write or an RDMA Read Response after the Remote Peer has indicated to the Local Peer or local ULP (by a variety of means) that the STag Data Buffer contents are ready for use. This attack can occur even when no resources are shared across Streams. Note that a bug in a Remote Peer, or network-based tampering, could also result in this problem.


For example, assume that the STag referenced buffer contains ULP control information as well as ULP payload, and the ULP sequence of operation is to first validate the control information and then perform operations on the control information. If the Remote Peer can perform an additional RDMA Write or RDMA Read Response (thus, changing the buffer) after the validity checks have been completed but before the control data is operated on, the Remote Peer could force the ULP down operational paths that were never intended.


The local ULP can protect itself from this type of attack by revoking remote access when the original data transfer has completed and before it validates the contents of the buffer. The local ULP can do this either by explicitly revoking remote access rights for the STag when the Remote Peer indicates the operation has completed, or by checking to make sure the Remote Peer invalidated the STag through the RDMAP Remote Invalidate capability. If the Remote Peer did not invalidate the STag, the local ULP then explicitly revokes the STag remote access rights. (See Section 6.4.5, Remote Invalidate an STag Shared on Multiple Streams for a definition of Remote Invalidate.)

地元のULPは、元のデータ転送が完了したとき、それはバッファの内容を検証する前に、リモートアクセスを取り消すことにより、この種の攻撃から自身を保護することができます。地元のULPは、いずれかのリモートピアが操作は、完了したことを示しているときに明示的のSTagのためのリモートアクセス権を取り消すことにより、または確認リモートピアがリモート機能を無効にRDMAPを通じてのSTagを無効にするためにチェックすることでこれを行うことができます。リモートピアがのSTagを無効にしなかった場合は、ローカルのULPは、明示のSTagリモートアクセス権を取り消します。 (リモートリモート無効化の定義については、複数のストリーム上のSTagの共有を無効に、6.4.5項を参照してください。)

The local ULP SHOULD follow the above procedure to protect the buffer before it validates the contents of the buffer (or uses the buffer in any way).


An RNIC MUST ensure that network packets using the STag for a previously Advertised Buffer can no longer modify the buffer after the ULP revokes remote access rights for the specific STag.


6.2.3. Multiple STags to Access the Same Buffer
6.2.3. 同じバッファをアクセスするための複数のスタッグス

See Section 6.3.6 Using Multiple STags That Alias to the Same Buffer, for this analysis.


6.3. Information Disclosure
6.3. 情報開示

The main potential source for information disclosure is through a local buffer that has been enabled for remote access. If the buffer can be probed by a Remote Peer on another Stream, then there is potential for information disclosure.


The potential attacks that could result in unintended information disclosure and countermeasures are detailed in the following sections.


6.3.1. Probing Memory Outside of the Buffer Bounds
6.3.1. バッファ境界の外のメモリをプロービング

This is essentially the same attack as described in Section 6.2.1, Buffer Overrun - RDMA Write or Read Response, except that an RDMA Read Request is used to mount the attack. The same countermeasure applies.

6.2.1項で説明したように、これは本質的に同じ攻撃で、バッファオーバーラン - RDMAの書き込みや読み出し応答、RDMA読み出し要求が攻撃をマウントするために使用されている以外は。同じ対策が適用されます。

6.3.2. Using RDMA Read to Access Stale Data
6.3.2. 古いデータにアクセスするためのRDMA読み取りを使用しました

If a buffer is being used for some combination of reads and writes (either remote or local), and is exposed to a Remote Peer with at least remote read access rights before it is initialized with the correct data, there is a potential race condition where the Remote Peer can view the prior contents of the buffer. This becomes a security issue if the prior contents of the buffer were not intended to be shared with the Remote Peer.


To eliminate this race condition, the local ULP SHOULD ensure that no stale data is contained in the buffer before remote read access rights are granted (this can be done by zeroing the contents of the memory, for example). This ensures that the Remote Peer cannot access the buffer until the stale data has been removed.


6.3.3. Accessing a Buffer after the Transfer
6.3.3. 転送後にバッファへのアクセス

If the Remote Peer has remote read access to a buffer and, by some mechanism, tells the local ULP that the transfer has been completed, but the local ULP does not disable remote access to the buffer before modifying the data, it is possible for the Remote Peer to retrieve the new data.


This is similar to the attack defined in Section 6.2.2, Modifying a Buffer after Indication. The same countermeasures apply. In addition, the local ULP SHOULD grant remote read access rights only for the amount of time needed to retrieve the data.


6.3.4. Accessing Unintended Data with a Valid STag
6.3.4. 有効なのSTagで意図しないデータへのアクセス

If the ULP enables remote access to a buffer using an STag that references the entire buffer, but intends only a portion of the buffer to be accessed, it is possible for the Remote Peer to access the other parts of the buffer anyway.


To prevent this attack, the ULP SHOULD set the base and bounds of the buffer when the STag is initialized to expose only the data to be retrieved.


6.3.5. RDMA Read into an RDMA Write Buffer
6.3.5. RDMA書き込みバッファにRDMA読みます

One form of disclosure can occur if the access rights on the buffer enabled remote read, when only remote write access was intended. If the buffer contained ULP data, or data from a transfer on an unrelated Stream, the Remote Peer could retrieve the data through an RDMA Read operation. Note that an RNIC implementation is not required to support STags that have both read and write access.

バッファ上のアクセス権のみをリモート書き込みアクセスが意図されたリモート読み取りを、有効にした場合の開示の一の形態は、発生する可能性があります。バッファは無関係ストリーム上の転送からULPデータ、またはデータが含まれている場合、リモートピアは、RDMA読み取り操作を介してデータを取得することができます。 RNIC実装は読み取りと書き込みの両方のアクセス権を持っているスタッグスをサポートする必要がないことに注意してください。

The most obvious countermeasure for this attack is to not grant remote read access if the buffer is intended to be write-only. Then the Remote Peer would not be able to retrieve data associated with the buffer. An attempt to do so would result in an error and the RDMAP Stream associated with the Stream would be terminated.

この攻撃のための最も明白な対策は、バッファが書き込み専用であることを意図している場合は、リモート読み取りアクセスを許可しないことです。その後、リモートピアは、バッファに関連付けられたデータを取得することはできません。そうしようとするとエラーになりやストリームに関連付けられているRDMAP Streamが終了されるだろう。

Thus, if a ULP only intends a buffer to be exposed for remote write access, it MUST set the access rights to the buffer to only enable remote write access. Note that this requirement is not meant to restrict the use of zero-length RDMA Reads. Zero-length RDMA Reads do not expose ULP data. Because they are intended to be used as a mechanism to ensure that all RDMA Writes have been received, and do not even require a valid STag, their use is permitted even if a buffer has only been enabled for write access.


6.3.6. Using Multiple STags That Alias to the Same Buffer
6.3.6. 同じバッファーにエイリアス複数のスタッグスを使用して

Multiple STags that alias to the same buffer at the same time can result in unintentional information disclosure if the STags are used by different, mutually untrusted Remote Peers. This model applies specifically to client/server communication, where the server is communicating with multiple clients, each of which do not mutually trust each other.


If only read access is enabled, then the local ULP has complete control over information disclosure. Thus, a server that intended to expose the same data (i.e., buffer) to multiple clients by using multiple STags to the same buffer creates no new security issues beyond what has already been described in this document. Note that if the server did not intend to expose the same data to the clients, it should use separate buffers for each client (and separate STags).


When one STag has remote read access enabled and a different STag has remote write access enabled to the same buffer, it is possible for one Remote Peer to view the contents that have been written by another Remote Peer.


If both STags have remote write access enabled and the two Remote Peers do not mutually trust each other, it is possible for one Remote Peer to overwrite the contents that have been written by the other Remote Peer.


Thus, a ULP with multiple Remote Peers that do not share Partial Mutual Trust MUST NOT grant write access to the same buffer through different STags. A buffer should be exposed to only one untrusted Remote Peer at a time to ensure that no information disclosure or information tampering occurs between peers.


6.4. Denial of Service (DOS)
6.4. サービス拒否(DOS)

A DOS attack is one of the primary security risks of RDMAP. This is because RNIC resources are valuable and scarce, and many ULP environments require communication with untrusted Remote Peers. If the Remote Peer can be authenticated or the ULP payload encrypted, clearly, the DOS profile can be reduced. For the purposes of this analysis, it is assumed that the RNIC must be able to operate in untrusted environments, which are open to DOS-style attacks.

DOS攻撃はRDMAPの主要なセキュリティリスクの一つです。 RNIC資源は貴重かつ不足している、と多くのULP環境が信頼されていないリモートピアとの通信を必要とするからです。リモートピアが認証されることができるか、ULPペイロードは暗号化された場合は、明らかに、DOSのプロファイルを低減することができます。この分析の目的のために、RNICは、DOS形式の攻撃に開かれている信頼されていない環境で動作させることができなければならないことが想定されます。

Denial of service attacks against RNIC resources are not the typical unknown party spraying packets at a random host (such as a TCP SYN attack). Because the connection/Stream must be fully established (e.g., a 3-message transport layer handshake has occurred), the attacker must be able to both send and receive messages over that connection/Stream, or be able to guess a valid packet on an existing RDMAP Stream.

RNICリソースに対するサービス拒否攻撃は、(TCP SYN攻撃など)ランダムホストでパケットを噴霧し、典型的な、未知の当事者ではありません。接続/ストリームが完全に(例えば、3-のメッセージトランスポート層のハンドシェイクが発生している)を確立する必要があるため、攻撃者は両方がその接続/ストリームを介してメッセージを送信し、受信することができ、または上の有効なパケットを推測することができなければなりません既存のRDMAPストリーム。

This section outlines the potential attacks and the countermeasures available for dealing with each attack.


6.4.1. RNIC Resource Consumption
6.4.1. RNICリソース消費

This section covers attacks that fall into the general category of a local ULP attempting to unfairly allocate scarce (i.e., bounded) RNIC resources. The local ULP may be attempting to allocate resources on its own behalf, or on behalf of a Remote Peer. Resources that fall into this category include Protection Domains, Stream Context Memory,


Translation and Protection Tables, and STag namespace. These can be due to attacks by currently active local ULPs or ones that allocated resources earlier but are now idle.


This type of attack can occur regardless of whether resources are shared across Streams.


The allocation of all scarce resources MUST be placed under the control of a Privileged Resource Manager. This allows the Privileged Resource Manager to:


* prevent a local ULP from allocating more than its fair share of resources.


* detect if a Remote Peer is attempting to launch a DOS attack by attempting to create an excessive number of Streams (with associated resources) and take corrective action (such as refusing the request or applying network layer filters against the Remote Peer).


This analysis assumes that the Resource Manager is responsible for handing out Protection Domains, and that RNIC implementations will provide enough Protection Domains to allow the Resource Manager to be able to assign a unique Protection Domain for each unrelated, untrusted local ULP (for a bounded, reasonable number of local ULPs). This analysis further assumes that the Resource Manager implements policies to ensure that untrusted local ULPs are not able to consume all the Protection Domains through a DOS attack. Note that Protection Domain consumption cannot result from a DOS attack launched by a Remote Peer, unless a local ULP is acting on the Remote Peer's behalf.

この分析は、Resource Managerが保護ドメインを配っする責任があることを前提としていて、RNICの実装は、有界のために(リソース・マネージャは、各関係のない、信頼されていない地元のULPのためのユニークな保護ドメインを割り当てることができるようにするために十分な保護ドメインを提供すること地元のULPの合理的な数)。さらにこの分析は、リソース・マネージャは、信頼されていない地元のULPは、DOS攻撃を介してすべての保護ドメインを消費することができないことを保証するためのポリシーを実装していることを前提としています。保護ドメインの消費量は、地元のULPは、リモートピアのために行動するされていない限り、リモートピアによって起動DOS攻撃に起因することができないことに注意してください。

6.4.2. Resource Consumption by Idle ULPs
6.4.2. アイドルのULPにより、リソース消費

The simplest form of a DOS attack, given a fixed amount of resources, is for the Remote Peer to create an RDMAP Stream to a Local Peer, request dedicated resources, and then do no actual work. This allows the Remote Peer to be very light weight (i.e., only negotiate resources, but do no data transfer) and consumes a disproportionate amount of resources at the Local Peer.


A general countermeasure for this style of attack is to monitor active RDMAP Streams and, if resources are getting low, to reap the resources from RDMAP Streams that are not transferring data and possibly terminate the Stream. This would presumably be under administrative control.


Refer to Section 6.4.1 for the analysis and countermeasures for this style of attack on the following RNIC resources: Stream Context Memory, Page Translation Tables, and STag namespace.


Note that some RNIC resources are not at risk of this type of attack from a Remote Peer because an attack requires the Remote Peer to send messages in order to consume the resource. Receive Data Buffers, Completion Queue, and RDMA Read Request Queue resources are examples. These resources are, however, at risk from a local ULP that attempts to allocate resources, then goes idle. This could also be created if the ULP negotiates the resource levels with the Remote Peer, which causes the Local Peer to consume resources; however, the Remote Peer never sends data to consume them. The general countermeasure described in this section can be used to free resources allocated by an idle Local Peer.

攻撃は、リソースを消費するために、メッセージを送信するようにリモートピアを必要とするため、いくつかのRNICリソースがリモートピアからこの種の攻撃の危険にさらされていないことに注意してください。受信データバッファ、完了キュー、およびRDMA読み取り要求キューリソースがその例です。これらのリソースがある、しかし、リソースを割り当てるしようと地元のULPの危険にさらされ、その後、アイドル状態になります。 ULPは、リソースを消費するためにローカルピアの原因となるリモートピアとリソースのレベルを交渉する場合にも作成することができます。ただし、リモートピアは、それらを消費するデータを送信することはありません。このセクションで説明する一般的な対策は、アイドルローカルピアによって割り当てられたリソースを解放するために使用することができます。

6.4.3. Resource Consumption by Active ULPs
6.4.3. アクティブのULPにより、リソース消費

This section describes DOS attacks from Local and Remote Peers that are actively exchanging messages. Attacks on each RDMA NIC resource are examined and specific countermeasures are identified. Note that attacks on Stream Context Memory, Page Translation Tables, and STag namespace are covered in Section 6.4.1, RNIC Resource Consumption, so they are not included here.

このセクションでは、積極的にメッセージを交換しているローカルおよびリモートピアからのDOS攻撃を記述する。各RDMA NICリソースに対する攻撃が検査され、特定の対策が識別されます。ストリームコンテキストメモリ、ページ変換テーブル、およびクワガタ名前空間への攻撃は、セクション6.4.1でカバーされていることに注意してください、RNICリソース消費ので、彼らはここに含まれていません。 Multiple Streams Sharing Receive Buffers。複数のストリームの共有受信バッファ

The Remote Peer can attempt to consume more than its fair share of receive Data Buffers (i.e., Untagged Buffers for DDP or Send Type Messages for RDMAP) if receive buffers are shared across multiple Streams.


If resources are not shared across multiple Streams, then this attack is not possible because the Remote Peer will not be able to consume more buffers than were allocated to the Stream. The worst case scenario is that the Remote Peer can consume more receive buffers than the local ULP allowed, resulting in no buffers being available, which could cause the Remote Peer's Stream to the Local Peer to be torn down, and all allocated resources to be released.


If local receive Data Buffers are shared among multiple Streams, then the Remote Peer can attempt to consume more than its fair share of the receive buffers, causing a different Stream to be short of receive buffers, and thus, possibly causing the other Stream to be torn down. For example, if the Remote Peer sent enough one-byte Untagged Messages, they might be able to consume all locally shared, receive queue resources with little effort on their part.


One method the Local Peer could use is to recognize that a Remote Peer is attempting to use more than its fair share of resources and terminate the Stream (causing the allocated resources to be released). However, if the Local Peer is sufficiently slow, it may be possible for the Remote Peer to still mount a denial of service attack. One countermeasure that can protect against this attack is implementing a low-water notification. The low-water notification alerts the ULP if the number of buffers in the receive queue is less than a threshold.


If all the following conditions are true, then the Local Peer or local ULP can size the amount of local receive buffers posted on the receive queue to ensure a DOS attack can be stopped.


* A low-water notification is enabled, and


* The Local Peer is able to bound the amount of time that it takes to replenish receive buffers, and


* The Local Peer maintains statistics to determine which Remote Peer is consuming buffers.


The above conditions enable the low-water notification to arrive before resources are depleted, and thus, the Local Peer or local ULP can take corrective action (e.g., terminate the Stream of the attacking Remote Peer).


A different, but similar, attack is if the Remote Peer sends a significant number of out-of-order packets and the RNIC has the ability to use the ULP buffer (i.e., the Untagged Buffer for DDP or the buffer consumed by a Send Type Message for RDMAP) as a reassembly buffer. In this case, the Remote Peer can consume a significant number of ULP buffers, but never send enough data to enable the ULP buffer to be completed to the ULP.


An effective countermeasure is to create a high-water notification that alerts the ULP if there is more than a specified number of receive buffers "in process" (partially consumed, but not completed). The notification is generated when more than the specified number of buffers are in process simultaneously on a specific Stream (i.e., packets have started to arrive for the buffer, but the buffer has not yet been delivered to the ULP).


A different countermeasure is for the RNIC Engine to provide the capability to limit the Remote Peer's ability to consume receive buffers on a per Stream basis. Unfortunately, this requires a large amount of state to be tracked in each RNIC on a per Stream basis.


Thus, if an RNIC Engine provides the ability to share receive buffers across multiple Streams, the combination of the RNIC Engine and the Privileged Resource Manager MUST be able to detect if the Remote Peer is attempting to consume more than its fair share of resources so that the Local Peer or local ULP can apply countermeasures to detect and prevent the attack.

RNICエンジンは、複数のストリーム間で受信バッファを共有する機能を提供する場合このように、RNICエンジンおよび特権リソースマネージャの組み合わせは、リモートピアがそのように資源の公正なシェアよりも多くを消費しようとしているかどうかを検出できなければなりませんローカルピアまたはローカルULPは、攻撃を検知し、防ぐための対策を適用することができます。 Remote or Local Peer Attacking a Shared CQ。リモートまたはローカルピア共有CQを攻撃

For an overview of the shared CQ attack model, see Section 7.1.


The Remote Peer can attack a shared CQ by consuming more than its fair share of CQ entries by using one of the following methods:


* The ULP protocol allows the Remote Peer to cause the local ULP to reserve a specified number of CQ entries, possibly leaving insufficient entries for other Streams that are sharing the CQ.

* ULPプロトコルは、ローカルULPはおそらくCQを共有している他のストリームには不十分エントリを残し、CQエントリの指定された数を確保させるためのリモートピアすることができます。

* If the Remote Peer, Local Peer, or local ULP (or any combination) can attack the CQ by overwhelming the CQ with completions, then completion processing on other Streams sharing that Completion Queue can be affected (e.g., the Completion Queue overflows and stops functioning).


The first method of attack can be avoided if the ULP does not allow a Remote Peer to reserve CQ entries, or if there is a trusted intermediary, such as a Privileged Resource Manager. Unfortunately, it is often unrealistic not to allow a Remote Peer to reserve CQ entries, particularly if the number of completion entries is dependent on other ULP negotiated parameters, such as the amount of buffering required by the ULP. Thus, an implementation MUST implement a Privileged Resource Manager to control the allocation of CQ entries. See Section 2.1, Components, for a definition of a Privileged Resource Manager.


One way that a Local or Remote Peer can attempt to overwhelm a CQ with completions is by sending minimum length RDMAP/DDP Messages to cause as many completions (receive completions for the Remote Peer, send completions for the Local Peer) per second as possible. If it is the Remote Peer attacking, and we assume that the Local Peer's receive queue(s) do not run out of receive buffers (if they do, then this is a different attack, documented in Section Multiple Streams Sharing Receive Buffers), then it might be possible for the Remote Peer to consume more than its fair share of Completion Queue entries. Depending upon the CQ implementation, this could either cause the CQ to overflow (if it is not large enough to handle all the completions generated) or for another Stream not to be able to generate CQ entries (if the RNIC had flow control on generation of CQ entries into the CQ). In either case, the CQ will stop functioning correctly, and any Streams expecting completions on the CQ will stop functioning.

ローカルまたはリモートピアが補完してCQを圧倒しようとすることを一つの方法は、可能な毎秒(ローカルピアのための補完を送って、リモートピアのための補完を受ける)など、多くの補完を引き起こすために最小長RDMAP / DDPメッセージを送信することです。それは、リモートピアの攻撃であり、我々はローカルピアの受信キュー(複数可)の、彼らがしなければ、これは、セクション6.4.3.1複数のストリームの共有受信バッファに文書化、異なる攻撃である(受信バッファ不足していないと仮定した場合リモートピアが完了キューエントリの公正なシェアよりも多くを消費するために)、それは可能かもしれません。またはRNICはの世代にフロー制御を持っていた場合、別のストリームのために(CQエントリを生成することができるようにするためではない(生成されたすべての補完を処理するのに十分な大きさでない場合)CQの実装に応じて、これは、CQがオーバーフローする可能性がありますいずれかCQ)はCQにエントリー。いずれの場合も、CQは正常に機能を停止し、CQ上の任意のストリーム期待補完が機能を停止します。

This attack can occur regardless of whether all the Streams associated with the CQ are in the same or different Protection Domains - the key issue is that the number of Completion Queue entries is less than the number of all outstanding operations that can cause a completion.

この攻撃は関係なく、CQに関連付けられているすべてのストリームは、同一または異なる保護ドメインにあるかどうかの発生する可能性があります - 重要な問題は、完了キュー・エントリの数が完了したことを引き起こす可能性があり、すべての未処理の操作の数よりも少ないということです。

The Local Peer can protect itself from this type of attack using either of the following methods:


* Size the CQ to the appropriate level, as specified below (note that if the CQ currently exists and needs to be resized, resizing the CQ is not required to succeed in all cases, so the CQ resize should be done before sizing the Send Queue and Receive Queue on the Stream), OR


* Grant fewer resources than the Remote Peer requested (not supplying the number of Receive Data Buffers requested).


The proper sizing of the CQ is dependent on whether the local ULP(s) will post as many resources to the various queues as the size of the queue enables. If the local ULP(s) can be trusted to post a number of resources that is smaller than the size of the specific resource's queue, then a correctly sized CQ means that the CQ is large enough to hold completion status for all the outstanding Data Buffers (both send and receive buffers), or:


            CQ_MIN_SIZE = SUM(MaxPostedOnEachRQ)
                          + SUM(MaxPostedOnEachSRQ)
                          + SUM(MaxPostedOnEachSQ)



           MaxPostedOnEachRQ = the maximum number of requests that
                  can cause a completion that will be posted on a
                  specific Receive Queue.

MaxPostedOnEachSRQ = the maximum number of requests that can cause a completion that will be posted on a specific Shared Receive Queue.


MaxPostedOnEachSQ = the maximum number of requests that can cause a completion that will be posted on a specific Send Queue.


If the local ULP must be able to completely fill the queues, or cannot be trusted to observe a limit smaller than the queues, then the CQ must be sized to accommodate the maximum number of operations that it is possible to post at any one time. Thus, the equation becomes:


            CQ_MIN_SIZE = SUM(SizeOfEachRQ)
                          + SUM(SizeOfEachSRQ)
                          + SUM(SizeOfEachSQ)



          SizeOfEachRQ = the maximum number of requests that
                  can cause a completion that can ever be posted
                  on a specific Receive Queue.

SizeOfEachSRQ = the maximum number of requests that can cause a completion that can ever be posted on a specific Shared Receive Queue.


SizeOfEachSQ = the maximum number of requests that can cause a completion that can ever be posted on a specific Send Queue.


MaxPosted*OnEach*Q and SizeOfEach*Q vary on a per Stream or per Shared Receive Queue basis.

マックスはあたりストリームまたは共有ごとに異なりますが、キューの基礎を各受信* Qそれぞれの* Qとサイズに*投稿しました。

If the ULP is sharing a CQ across multiple Streams that do not share Partial Mutual Trust, then the ULP MUST implement a mechanism to ensure that the Completion Queue does not overflow. Note that it is possible to share CQs even if the Remote Peers accessing the CQs are untrusted if either of the above two formulas are implemented. If the ULP can be trusted not to post more than MaxPostedOnEachRQ, MaxPostedOnEachSRQ, and MaxPostedOnEachSQ, then the first formula applies. If the ULP cannot be trusted to obey the limit, then the second formula applies.

ULPは、部分的な相互信頼を共有していない複数のストリーム間でCQを共有している場合は、ULPは完了待ち行列がオーバーフローしないことを確実にするためのメカニズムを実装しなければなりません。上記の2つの式のいずれかが実装されている場合のCQにアクセスするリモートピアが信頼されていない場合でも、のCQを共有することが可能であることに注意してください。 ULPはMaxPostedOnEachRQ、MaxPostedOnEachSRQ、およびMaxPostedOnEachSQ以上を投稿しないように信頼できる場合は、最初の式が適用されます。 ULPが制限に従うことを信頼することができない場合は、2番目の式が適用されます。 Attacking the RDMA Read Request Queue。 RDMA読み取り要求キューを攻撃

The RDMA Read Request Queue can be attacked if the Remote Peer sends more RDMA Read Requests than the depth of the RDMA Read Request Queue at the Local Peer. If the RDMA Read Request Queue is a shared resource, this could corrupt the queue. If the queue is not shared, then the worst case is that the current Stream is no longer functional (e.g., torn down). One approach to solving the shared RDMA Read Request Queue would be to create thresholds, similar to those described in Section, Multiple Streams Sharing Receive Buffers. A simpler approach is to not share RDMA Read Request Queue resources among Streams or to enforce hard limits of consumption per Stream. Thus, RDMA Read Request Queue resource consumption MUST be controlled by the Privileged Resource Manager such that RDMAP/DDP Streams that do not share Partial Mutual Trust do not share RDMA Read Request Queue resources.

リモートピアはローカルピアのRDMA読み取り要求キューの深さよりもRDMA読み取り要求を送信した場合RDMA読み取り要求キューを攻撃することができます。 RDMA読み取り要求キューは共有リソースである場合、これは壊れキューでした。キューが共有されていない場合には、最悪の場合には(例えば、解体)現在のストリームがもはや機能していることではありません。共有RDMA読み取り要求キューを解決するための1つのアプローチは、複数のストリームの共有は、受信バッファ、セクション6.4.3.1で説明したものと同様のしきい値を、作成することです。単純なアプローチでは、Streamsの間でRDMA読み取り要求キューリソースを共有していないか、またはストリームあたりの消費量のハード制限を強制することです。したがって、RDMA読み取り要求キューリソースの消費量が特権リソースマネージャによって制御されなければならない部分相互信頼を共有しないようにRDMAP / DDPストリームは、RDMA読み取り要求キューリソースを共有しません。

If the issue is a bug in the Remote Peer's implementation, but not a malicious attack, the issue can be solved by requiring the Remote Peer's RNIC to throttle RDMA Read Requests. By properly configuring the Stream at the Remote Peer through a trusted agent, the RNIC can be made not to transmit RDMA Read Requests that exceed the depth of the RDMA Read Request Queue at the Local Peer. If the Stream is correctly configured, and if the Remote Peer submits more requests than the Local Peer's RDMA Read Request Queue can handle, the requests would be queued at the Remote Peer's RNIC until previous requests complete. If the Remote Peer's Stream is not configured correctly, the RDMAP Stream is terminated when more RDMA Read Requests arrive at the Local Peer than the Local Peer can handle (assuming that the prior paragraph's recommendation is implemented). Thus, an RNIC implementation SHOULD provide a mechanism to cap the number of outstanding RDMA Read Requests. The configuration of this limit is outside the scope of this document.

問題は、リモートピアの実装のバグではなく、悪意のある攻撃である場合は、問題がRDMA読み取り要求を絞るためにリモートピアのRNICを要求することによって解決することができます。きちんと信頼できるエージェントを介してリモートピアのストリームを構成することによって、RNICは、ローカルピアでRDMA読み取り要求キューの深さを超えたRDMA読み取り要求を送信しないようにすることができます。ストリームが正しく設定されている場合は、リモートピアは、キューを処理することができますローカルピアのRDMA読み取り要求よりも多くのリクエストを送信した場合、要求が完了する前の要求まで、リモートピアのRNICでキューに入れられます。リモートピアのストリームが正しく設定されていない場合は、よりRDMA読み取り要求がローカルピアは、(前段落の勧告が実装されていると仮定して)扱うことができるよりも、ローカルピアに到着したとき、RDMAP Streamが終了されます。このように、RNICの実装では、優れたRDMA読み取り要求の数をキャップするためのメカニズムを提供する必要があります。この制限の構成は、この文書の範囲外です。

6.4.4. Exercise of Non-Optimal Code Paths
6.4.4. 非最適なコードパスの練習

Another form of a DOS attack is to attempt to exercise data paths that can consume a disproportionate amount of resources. An example might be if error cases are handled on a "slow path" (consuming either host or RNIC computational resources), and an attacker generates excessive numbers of errors in an attempt to consume these resources. Note that for most RDMAP or DDP errors, the attacking Stream will simply be torn down. Thus, for this form of attack to be effective, the Remote Peer needs to exercise data paths that do not cause the Stream to be torn down.


If an RNIC implementation contains "slow paths" that do not result in the tear down of the Stream, it is recommended that an implementation provide the ability to detect the above condition and allow an administrator to act, including potentially administratively tearing down the RDMAP Stream associated with the Stream that is exercising data paths, which consume a disproportionate amount of resources.


6.4.5. Remote Invalidate an STag Shared on Multiple Streams
6.4.5. リモート複数のストリーム上の共有のSTagを無効に

If a Local Peer has enabled an STag for remote access, the Remote Peer could attempt to remotely invalidate the STag by using the RDMAP Send with Invalidate or Send with SE and Invalidate Message. If the STag is only valid on the current Stream, then the only side effect is that the Remote Peer can no longer use the STag; thus, there are no security issues.

ローカルピアは、リモートアクセス用のSTagを有効にしている場合は、リモートピアは、リモートで無効化して送信するか、SEおよび無効化メッセージを送るRDMAPを使用したSTagを無効にしようとする可能性があり。 STagは、現在のストリームにのみ有効である場合には、唯一の副作用は、リモートピアがもはやのSTagを使用できることではありません。このように、何のセキュリティ上の問題はありません。

If the STag is valid across multiple Streams, then the Remote Peer can prevent other Streams from using that STag by using the Remote Invalidate functionality.


Thus, if RDDP Streams do not share Partial Mutual Trust (i.e., the Remote Peer may attempt to remotely invalidate the STag prematurely), the ULP MUST NOT enable an STag that would be valid across multiple Streams.


6.4.6. Remote Peer Attacking an Unshared CQ
6.4.6. リモートピアは、非共有CQを攻撃します

The Remote Peer can attack an unshared CQ if the Local Peer does not size the CQ correctly. For example, if the Local Peer enables the CQ to handle completions of received buffers, and the receive buffer queue is longer than the Completion Queue, then an overflow can potentially occur. The effect on the attacker's Stream is catastrophic. However, if an RNIC does not have the proper protections in place, then an attack to overflow the CQ can also cause corruption and/or termination of an unrelated Stream. Thus, an RNIC MUST ensure that if a CQ overflows, any Streams that do not use the CQ MUST remain unaffected.

ローカルピアが大きCQ正しくない場合は、リモートピアは、非共有CQを攻撃することができます。例えば、ローカルピアは、受信バッファの完了を処理するためにCQを可能にした場合、受信バッファキューが長く完了待ち行列よりも、その後オーバーフローが潜在的に起こり得ます。攻撃者のストリームへの影響は壊滅的です。 RNICが所定の位置に適切な保護を持っていない場合は、その後、CQをオーバーフローする攻撃も無関係なストリームの破損および/または終了を引き起こす可能性があります。このように、RNICは、CQがオーバーフロー場合、CQを使用していない任意のストリームが影響を受けないままなければならないことを保証しなければなりません。

6.5. Elevation of Privilege
6.5. 特権の昇格

The RDMAP/DDP Security Architecture explicitly differentiates between three levels of privilege: Non-Privileged, Privileged, and the Privileged Resource Manager. If a Non-Privileged ULP is able to elevate its privilege level to a Privileged ULP, then mapping a physical address list to an STag can provide local and remote access to any physical address location on the node. If a Privileged Mode ULP is able to promote itself to be a Resource Manager, then it is possible for it to perform denial of service type attacks where substantial amounts of local resources could be consumed.

非特権、特権、および特権リソースマネージャ:RDMAP / DDPセキュリティアーキテクチャは、明示的に3つの特権のレベルを区別しています。非特権ULP特権ULPへの特権レベルを上昇させることが可能である場合、のSTagに物理アドレスのリストをマッピングするノード上の物理アドレス位置に、ローカルおよびリモートのアクセスを提供することができます。特権モードULPは、リソース・マネージャであることを自分自身を促進することが可能であるならば、それはローカルリソースのかなりの量を消費することができ、サービスタイプ拒否攻撃を実行するために、それが可能です。

In general, elevation of privilege is a local implementation specific issue and is thus outside the scope of this document.


7. Attacks from Local Peers

This section describes local attacks that are possible against the RDMA system defined in Figure 1 - RDMA Security Model and the RNIC Engine resources defined in Section 2.2.

RDMAセキュリティモデルと2.2節で定義されたRNICエンジン資源 - このセクションでは、図1で定義されたRDMAシステムに対して可能なローカルの攻撃について説明します。

7.1. Local ULP Attacking a Shared CQ
7.1. ローカルULPは共有CQを攻撃します

DOS attacks against a Shared Completion Queue (CQ - see Section 2.2.6, Completion Queues) can be caused by either the local ULP or the Remote Peer if either attempts to cause more completions than its fair share of the number of entries; thus, potentially starving another unrelated ULP such that no Completion Queue entries are available.

共用完了キュー(CQ - セクション2.2.6、完了キューを参照)に対するDOS攻撃は、どちらかの試みがエントリ数の公正なシェアよりも多くの補完を引き起こす場合ULPローカルまたはリモートピアのいずれかが原因で発生することができます。このように、潜在的に何の完了キュー・エントリが用意されていないことを関係のない別のULPは、飢え。

A Completion Queue entry can potentially be maliciously consumed by a completion from the Send Queue or a completion from the Receive Queue. In the former, the attacker is the local ULP. In the latter, the attacker is the Remote Peer.


A form of attack can occur where the local ULPs can consume resources on the CQ. A local ULP that is slow to free resources on the CQ by not reaping the completion status quickly enough could stall all other local ULPs attempting to use that CQ.


For these reasons, an RNIC MUST NOT enable sharing a CQ across ULPs that do not share Partial Mutual Trust.


7.2. Local Peer Attacking the RDMA Read Request Queue
7.2. ローカルピアは、RDMA読み取り要求キューを攻撃します

If RDMA Read Request Queue resources are pooled across multiple Streams, one attack is if the local ULP attempts to unfairly allocate RDMA Read Request Queue resources for its Streams. For example, a local ULP attempts to allocate all available resources on a specific RDMA Read Request Queue for its Streams, thereby denying the resource to ULPs sharing the RDMA Read Request Queue. The same type of argument applies even if the RDMA Read Request is not shared, but a local ULP attempts to allocate all the RNIC's resources when the queue is created.


Thus, access to interfaces that allocate RDMA Read Request Queue entries MUST be restricted to a trusted Local Peer, such as a Privileged Resource Manager. The Privileged Resource Manager SHOULD prevent a local ULP from allocating more than its fair share of resources.


7.3. Local ULP Attacking the PTT and STag Mapping
7.3. PTTとのSTagのマッピングを攻撃ローカルULP

If a Non-Privileged ULP is able to directly manipulate the RNIC Page Translation Tables (which translate from an STag to a host address), it is possible that the Non-Privileged ULP could point the Page Translation Table at an unrelated Stream's or ULP's buffers and, thereby, be able to gain access to information of the unrelated Stream/ULP.

非特権ULPは、直接(ホストアドレスへのSTagから変換)RNICページ変換テーブルを操作することができるならば、非特権ULPは無関係なストリームのか、ULPのバッファでページ変換テーブルを指す可能性がありますそして、それによって、無関係なストリーム/ ULPの情報にアクセスすることができます。

As discussed in Section 2, Architectural Model, introduction of a Privileged Resource Manager to arbitrate the mapping requests is an effective countermeasure. This enables the Privileged Resource Manager to ensure that a local ULP can only initialize the Page Translation Table (PTT) to point to its own buffers.


Thus, if Non-Privileged ULPs are supported, the Privileged Resource Manager MUST verify that the Non-Privileged ULP has the right to access a specific Data Buffer before allowing an STag for which the ULP has access rights to be associated with a specific Data Buffer. This can be done when the Page Translation Table is initialized to access the Data Buffer or when the STag is initialized to point to a group of Page Translation Table entries, or both.


8. Security considerations

Please see Sections 5, Attacks That Can be Mitigated with End-to-End Security; Section 6, Attacks from Remote Peers; and Section 7, Attacks from Local Peers, for a detailed analysis of attacks and normative countermeasures to mitigate the attacks.


Additionally, the appendices provide a summary of the security requirements for specific audiences. Appendix A, ULP Issues for RDDP Client/Server Protocols, provides a summary of implementation issues and requirements for applications that implement a traditional client/server style of interaction. It provides additional insight and applicability of the normative text in Sections 5, 6, and 7. Appendix B, Summary of RNIC and ULP Implementation Requirements, provides a convenient summary of normative requirements for implementers.


9. IANA Considerations
9. IANAの考慮事項

IANA considerations are not addressed by this document. Any IANA considerations resulting from the use of DDP or RDMA must be addressed in the relevant standards.

IANAの考慮事項は、この文書によって対処されていません。 DDPまたはRDMAの使用に起因する任意のIANA問題は、関連規格に取り組まなければなりません。

10. References
10.1. Normative References
10.1. 引用規格

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[のiSER]コ、M.、Chadalapaka、M.、Hufferd、J.、Elzur、U.、シャー、H.、およびP.ターラー、「インターネット小型コンピュータシステムインタフェース(iSCSIの)リモートダイレクトメモリアクセスのための拡張機能(RDMA )」、RFC 5046、2007年10月。

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【のNFSv4] Shepler、S.、キャラハン、B.、ロビンソン、D.、Thurlow、R.、Beame、C.、アイスラー、M.、およびD. Noveck、 "ネットワークファイルシステム(NFS)バージョン4プロトコル"、 RFC 3530、2003年4月。

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[NFSv4.1] Shepler、S.、エド。、アイスラー、M.、エド。、およびD. Noveck、エド。、 "NFSv4のマイナーバージョン1"、進歩、2007年9月での作業。

Appendix A: ULP Issues for RDDP Client/Server Protocols


This section is a normative appendix to the document that is focused on client/server ULP implementation requirements to ensure a secure server implementation.


The prior sections outlined specific attacks and their countermeasures. This section summarizes the attacks and countermeasures that have been defined in the prior section, which are applicable to creation of a secure ULP (e.g., application) server. A ULP server is defined as a ULP that must be able to communicate with many clients that do not necessarily have a trust relationship with each other, and to ensure that each client cannot attack another client through server interactions. Further, the server may wish to use multiple Streams to communicate with a specific client, and those Streams may share mutual trust. Note that this section assumes a compliant RNIC and Privileged Resource Manager implementation - thus, it focuses specifically on ULP server (e.g., application) implementation issues.

前のセクションでは、特定の攻撃とその対策を概説しました。このセクションでは、セキュアULP(例えば、アプリケーション)サーバーの作成に適用される前のセクションで定義されている攻撃と対策を、まとめたもの。 ULPサーバは、必ずしも相互に信頼関係を持っていない、と各クライアントがサーバの相互作用を介して別のクライアントを攻撃することができないことを確実にするために多くのクライアントと通信できる必要がありますULPとして定義されます。さらに、サーバは特定のクライアントと通信するために複数のストリームを使用することができ、それらのストリームは、相互信頼を共有することがあります。このセクションに準拠RNICおよび特権リソースマネージャの実装を前提としています - ので、それが特異的ULPサーバ(例えば、アプリケーション)の実装上の問題に焦点を当てています。

All of the prior section's details on attacks and countermeasures apply to the server; thus, requirements that are repeated in this section use non-normative "must", "should", and "may". In some cases, normative SHOULD statements for the ULP from the main body of this document are made MUST statements for the ULP server because the operating conditions can be refined to make the motives for a SHOULD inapplicable. If a prior SHOULD is changed to a MUST in this section, it is explicitly noted and it uses uppercase normative statements.


The following list summarizes the relevant attacks that clients can mount on the shared server by re-stating the previous normative statements to be client/server specific. Note that each client/server ULP may employ explicit RDMA Operations (RDMA Read, RDMA Write) in differing fashions. Therefore, where appropriate, "Local ULP", "Local Peer", and "Remote Peer" are used in place of "server" or "client", in order to retain full generality of each requirement.


* Spoofing


* Sections 5.1.1 to 5.1.3. For protection against many forms of spoofing attacks, enable IPsec.


* Section 6.1.1, Using an STag on a Different Stream. To ensure that one client cannot access another client's data via use of the other client's STag, the server ULP must either scope an STag to a single Stream or use a unique Protection Domain per client. If a single client has multiple Streams that share Partial Mutual Trust, then the STag can be shared between the associated Streams by using a single Protection Domain among the associated Streams (see Section 5.4.4, ULPs That Provide Security, for additional issues). To prevent unintended sharing of STags within the associated Streams, a server ULP should use STags in such a fashion that it is difficult to predict the next allocated STag number.

*セクション6.1.1、別のストリーム上のSTagを使用しました。 1つのクライアントが他のクライアントののSTagの使用を介して、他のクライアントのデータにアクセスできないようにするには、サーバーのULPは、いずれかのスコープ単一のストリームへのSTagかは、クライアントごとに固有の保護ドメインを使用する必要があります。単一のクライアントは、部分的な相互信頼を共有する複数のストリームを持っている場合、のSTagは、関連するストリームで1つの保護ドメインを(追加の問題については、セクション5.4.4、セキュリティを提供するのULPを参照)を使って、関連するストリーム間で共有することができます。関連ストリーム内スタッグスの意図しない共有を防ぐために、サーバのULPは、次の割り当てスタッグ数を予測することは困難であるような様式でスタッグスを使用すべきです。

* Tampering


* 6.2.2 Modifying a Buffer after Indication. Before the local ULP operates on a buffer that was written by the Remote Peer using an RDMA Write or RDMA Read, the local ULP MUST ensure the buffer can no longer be modified by invalidating the STag for remote access (note that this is stronger than the SHOULD in Section 6.2.2). This can be done either by explicitly revoking remote access rights for the STag when the Remote Peer indicates the operation has completed, or by checking to make sure the Remote Peer Invalidated the STag through the RDMAP Invalidate capability. If the Remote Peer did not invalidate the STag, the local ULP then explicitly revokes the STag remote access rights.


* Information Disclosure

* 情報開示

* 6.3.2, Using RDMA Read to Access Stale Data. In a general purpose server environment, there is no compelling rationale not to require a buffer to be initialized before remote read is enabled (and an enormous downside of unintentionally sharing data). Thus, a local ULP MUST (this is stronger than the SHOULD in Section 6.3.2) ensure that no stale data is contained in a buffer before remote read access rights are granted to a Remote Peer (this can be done by zeroing the contents of the memory, for example).

* 6.3.2、古いデータにアクセスするためにRDMA読み取りを使用しました。汎用サーバー環境では、リモート読み取りを有効にする前に初期化するためのバッファ(と意図せずにデータを共有する巨大なマイナス面)を必要としない何の説得力のある根拠はありません。このように、地元のULPのMUST(これは6.3.2項でSHOULDよりも強いです)リモート読み取りアクセス権が(これはの内容をゼロにすることによって行うことができるリモートピアに付与される前に、何の古いデータがバッファに格納されていないことを確認してください例えばメモリ、)。

* 6.3.3, Accessing a Buffer after the Transfer. This mitigation is already covered by Section 6.2.2 (above).

* 6.3.3、転送後にバッファにアクセスします。この緩和策は、既に6.2.2項(上記)で覆われています。

* 6.3.4, Accessing Unintended Data with a Valid STag. The ULP must set the base and bounds of the buffer when the STag is initialized to expose only the data to be retrieved.

* 6.3.4、有効なのSTagで意図しないデータへのアクセス。 STagが取得されるデータのみを露出するように初期化されるときULPは、ベースと、バッファの境界を設定する必要があります。

* 6.3.5, RDMA Read into an RDMA Write Buffer. If a peer only intends a buffer to be exposed for remote write access, it must set the access rights to the buffer to only enable remote write access.

* RDMA書き込みバッファに6.3.5、RDMA読みます。ピアが唯一のリモート書き込みアクセスのために露出されるバッファをしようとするときは、それだけでリモート書き込みアクセスを可能にするために、バッファへのアクセス権を設定する必要があります。

* 6.3.6, Using Multiple STags That Alias to the Same Buffer. The requirement in Section 6.1.1 (above) mitigates this attack. A server buffer is exposed to only one client at a time to ensure that no information disclosure or information tampering occurs between peers.

* 6.3.6、別名と同じ緩衝液に、複数のスタッグスを使用します。 6.1.1項(上記)での要件は、この攻撃を軽減します。サーババッファには情報漏えいや改ざん情報がピア間で生じないことを保証するために、一度に1つのクライアントのみにさらされます。

* 5.3, Network-Based Eavesdropping. Confidentiality services should be enabled by the ULP if this threat is a concern.

* 5.3、ネットワークベースの盗聴。この脅威が懸念される場合には機密性サービスはULPによって有効にする必要があります。

* Denial of Service

* サービス拒否

*, Multiple Streams Sharing Receive Buffers. ULP memory footprint size can be important for some server ULPs. If a server ULP is expecting significant network traffic from multiple clients, using a receive buffer queue per Stream where there is a large number of Streams can consume substantial amounts of memory. Thus, a receive queue that can be shared by multiple Streams is attractive.

*、複数のストリームの共有は、受信バッファ。 ULPメモリフットプリントサイズは、一部のサーバーのULPために重要であり得ます。サーバは、ULPは、Streamsの多くはメモリのかなりの量を消費する可能性があり、ストリームあたりの受信バッファキューを使用して、複数のクライアントから大量のネットワークトラフィックを期待している場合。このように、複数のストリームで共有することができる受信キューが魅力的です。

         However, because of the attacks outlined in this section,
         sharing a single receive queue between multiple clients must
         only be done if a mechanism is in place to ensure that one
         client cannot consume receive buffers in excess of its limits,
         as defined by each ULP.  For multiple Streams within a single
         client ULP (which presumably shared Partial Mutual Trust), this
         added overhead may be avoided.

* 7.1 Local ULP Attacking a Shared CQ. The normative RNIC mitigations require that the RNIC not enable sharing of a CQ if the local ULPs do not share Partial Mutual Trust. Thus, while the ULP is not allowed to enable this feature in an unsafe mode, if the two local ULPs share Partial Mutual Trust, they must behave in the following manner:


         1) The sizing of the completion queue is based on the size of
         the receive queue and send queues, as documented in,
         Remote or Local Peer Attacking a Shared CQ.

2) The local ULP ensures that CQ entries are reaped frequently enough to adhere to Section's rules.


*, Remote or Local Peer Attacking a Shared CQ. There are two mitigations specified in this section - one requires a worst-case size of the CQ, and can be implemented entirely within the Privileged Resource Manager. The second approach requires cooperation with the local ULP server (not to post too many buffers), and enables a smaller CQ to be used.

*、リモートまたはローカルピア共有CQを攻撃。このセクションで指定された2つの緩和策があります - 一つはCQのワーストケースのサイズを必要とし、特権リソースマネージャ内に完全に実装することができます。第2のアプローチは、ローカルULPサーバ(あまりにも多くのバッファを投稿することではない)との協力を必要とし、小さなCQを使用することができます。

         In some server environments, partial trust of the server ULP
         (but not the clients) is acceptable; thus, the smaller CQ fully
         mitigates the remote attacker.  In other environments, the
         local server ULP could also contain untrusted elements that can
         attack the local machine (or have bugs).  In those
         environments, the worst-case size of the CQ must be used.

*, Attacking the RDMA Read Request Queue. The section requires a server's Privileged Resource Manager not to allow sharing of RDMA Read Request Queues across multiple Streams that do not share Partial Mutual Trust for a ULP that performs RDMA Read operations to server buffers. However, because the server ULP knows which of its Streams best share Partial Mutual Trust, this requirement can be reflected back to the ULP. The ULP (i.e., server) requirement, in this case, is that it MUST NOT allow RDMA Read Request Queues to be shared between ULPs that do not have Partial Mutual Trust.

*、RDMA読み取り要求キューを攻撃。セクションでは、サーバーバッファにRDMA読み取り操作を実行ULPのための部分的な相互信頼を共有していない複数のストリーム間でRDMA読み取り要求キューの共有を許可しないように、サーバの特権リソースマネージャが必要です。ただし、サーバーULPは、この要件が戻っULPに反映させることができ、そのストリームの最高のシェア部分相互信頼のかを知っているので。 ULP(つまり、サーバー)の要件は、この場合には、それはRDMAリード要求キューは、部分的な相互信頼を持っていないのULPの間で共有できるようにはならないということです。

* 6.4.5, Remote Invalidate an STag Shared on Multiple Streams. This mitigation is already covered by Section 6.2.2 (above).

* 6.4.5、リモート複数のストリーム上の共有のSTagを無効にします。この緩和策は、既に6.2.2項(上記)で覆われています。

Appendix B: Summary of RNIC and ULP Implementation Requirements


This appendix is informative.


Below is a summary of implementation requirements for the RNIC:


* 3 Trust and Resource Sharing

* 3信頼とリソースの共有

* 5.4.5 Requirements for IPsec Encapsulation of DDP

DDPのIPsecのカプセル化のための* 5.4.5要件

* 6.1.1 Using an STag on a Different Stream

* 6.1.1別のストリーム上のSTagを使用して

* 6.2.1 Buffer Overrun - RDMA Write or Read Response

* 6.2.1バッファオーバーラン - RDMAの書き込みや読み出し応答

* 6.2.2 Modifying a Buffer after Indication

* 6.2.2表示の後にバッファを変更します

* 6.4.1 RNIC Resource Consumption

* 6.4.1 RNICリソース消費

* Multiple Streams Sharing Receive Buffers


* Remote or Local Peer Attacking a Shared CQ


* Attacking the RDMA Read Request Queue

* RDMA読み取り要求キューを攻撃

* 6.4.6 Remote Peer Attacking an Unshared CQ

非共有CQを攻撃* 6.4.6リモートピア

* 6.5 Elevation of Privilege 39


* 7.1 Local ULP Attacking a Shared CQ

共有CQを攻撃* 7.1ローカルULP

* 7.3 Local ULP Attacking the PTT and STag Mapping

PTTとのSTagのマッピングを攻撃* 7.3ローカルULP

Below is a summary of implementation requirements for the ULP above the RNIC:


* 5.3 Information Disclosure - Network-Based Eavesdropping

* 5.3情報公開 - ネットワークベースの盗聴

* 6.1.1 Using an STag on a Different Stream

* 6.1.1別のストリーム上のSTagを使用して

* 6.2.2 Modifying a Buffer after Indication

* 6.2.2表示の後にバッファを変更します

* 6.3.2 Using RDMA Read to Access Stale Data

* 6.3.2古いデータにアクセスするためのRDMA読み取りを使用しました

* 6.3.3 Accessing a Buffer after the Transfer

* 6.3.3転送後バッファへのアクセス

* 6.3.4 Accessing Unintended Data with a Valid STag


* 6.3.5 RDMA Read into an RDMA Write Buffer

RDMA書き込みバッファに* 6.3.5 RDMA読みます

* 6.3.6 Using Multiple STags That Alias to the Same Buffer

* 6.3.6と同じ緩衝液にエイリアス複数のスタッグスを使用して

* 6.4.5 Remote Invalidate an STag Shared on Multiple Streams

* 6.4.5リモート複数のストリーム上の共有のSTagを無効に

Appendix C: Partial Trust Taxonomy


This appendix is informative.


Partial Trust is defined as when one party is willing to assume that another party will refrain from a specific attack or set of attacks, the parties are said to be in a state of Partial Trust. Note that the partially trusted peer may attempt a different set of attacks. This may be appropriate for many ULPs where any adverse effects of the betrayal is easily confined and does not place other clients or ULPs at risk.


The Trust Models described in this section have three primary distinguishing characteristics. The Trust Model refers to a local ULP and Remote Peer, which are intended to be the local and remote ULP instances communicating via RDMA/DDP.

このセクションで説明する信頼モデルは、3つの主要な顕著な特徴を有しています。信頼モデルは、RDMA / DDPを介して通信するローカルとリモートのULPインスタンスであることが意図されているローカルULPとリモートピアを指します。

* Local Resource Sharing (yes/no) - When local resources are shared, they are shared across a grouping of RDMAP/DDP Streams. If local resources are not shared, the resources are dedicated on a per Stream basis. Resources are defined in Section 2.2, Resources. The advantage of not sharing resources between Streams is that it reduces the types of attacks that are possible. The disadvantage is that ULPs might run out of resources.

*ローカルリソースの共有(はい/いいえ) - ローカルリソースが共有されている場合、それらはRDMAP / DDPストリームのグループ間で共有されています。ローカルリソースが共有されていない場合は、リソースは、ストリームごとに専用されています。リソースは、セクション2.2、リソースで定義されています。ストリーム間でリソースを共有していないことの利点は、それが可能であり、攻撃の種類を減少させることです。欠点はのULPは、リソースが不足するかもしれないということです。

* Local Partial Trust (yes/no) - Local Partial Trust is determined based on whether the local grouping of RDMAP/DDP Streams (which typically equates to one ULP or group of ULPs) mutually trust each other not to perform a specific set of attacks.

*ローカル部分信頼(はい/いいえ) - ローカル部分信頼は、(典型的には1つのULP又はのULPのグループに相当)RDMAP / DDPストリームのローカルグループが互いに攻撃の特定のセットを実行するために互いを信頼していないかどうかに基づいて決定されます。

* Remote Partial Trust (yes/no) - The Remote Partial Trust level is determined based on whether the local ULP of a specific RDMAP/DDP Stream partially trusts the Remote Peer of the Stream (see the definition of Partial Trust in Section 1, Introduction).

*リモート部分信頼(はい/いいえ) - リモート部分信頼レベルは、特定のRDMAPのローカルULPは/ DDPストリームは、部分的にストリームのリモートピア(第1、はじめに部分信頼の定義を参照してくださいを信頼するかどうかに基づいて決定されます)。

Not all the combinations of the trust characteristics are expected to be used by ULPs. This document specifically analyzes five ULP Trust Models that are expected to be in common use. The Trust Models are as follows:


* NS-NT - Non-Shared Local Resources, no Local Trust, no Remote Trust; typically, a server ULP that wants to run in the safest mode possible. All attack mitigations are in place to ensure robust operation.

* NS-NT - 非共有ローカルリソース、ローカル・トラスト、ノーリモート・トラスト;一般的に、可能な最も安全なモードで実行したいサーバーULP。すべての攻撃の緩和策は、堅牢な動作を確保するための場所です。

* NS-RT - Non-Shared Local Resources, no Local Trust, Remote Partial Trust; typically, a peer-to-peer ULP that has, by some method outside of the scope of this document, authenticated the Remote Peer. Note that unless some form of key based authentication is used on a per RDMA/DDP Stream basis, it may not be possible for man-in-the-middle attacks to occur.

* NS-RT - 非共有ローカルリソース、ローカル・トラスト、リモート部分信頼。典型的には、この文書の範囲外のいくつかの方法によって、有するピア・ツー・ピアULPは、リモートピアを認証しました。キーベースの認証のいくつかのフォームは、RDMA / DDPストリームごとに使用されていない限り、それが発生するman-in-the-middle攻撃は可能ではないかもしれないことに注意してください。

* S-NT - Shared Local Resources, no Local Trust, no Remote Trust; typically, a server ULP that runs in an untrusted environment where the amount of resources required is either too large or too dynamic to dedicate for each RDMAP/DDP Stream.

* S-NT - 共有ローカルリソース、ローカル・トラスト、ノーリモート・トラスト;一般的に、必要なリソースの量が多すぎる又は各RDMAP / DDPストリームのための専用すぎ動的のいずれかであり、信頼できない環境で実行サーバULP。

* S-LT - Shared Local Resources, Local Partial Trust, no Remote Trust; typically, a ULP that provides a session layer and uses multiple Streams, to provides additional throughput or fail-over capabilities. All the Streams within the local ULP partially trust each other, but do not trust the Remote Peer. This Trust Model may be appropriate for embedded environments.

* S-LT - 共有ローカルリソース、ローカル部分信頼のないリモート・トラスト。典型的には、セッション層を提供し、追加のスループットを提供するか、フェイルオーバー機能をするために、複数のストリームを使用ULP。地元のULP内のすべてのストリームは、部分的にお互いを信頼しますが、リモートピアを信用していません。この信頼モデルは、組み込み環境のために適切かもしれません。

* S-T - Shared Local Resources, Local Partial Trust, Remote Partial Trust; typically, a distributed application, such as a distributed database application or High Performance Computer (HPC) application, which is intended to run on a cluster. Due to extreme resource and performance requirements, the application typically authenticates with all of its peers and then runs in a highly trusted environment. The application peers are all in a single application fault domain and depend on one another to be well-behaved when accessing data structures. If a trusted Remote Peer has an implementation defect that results in poor behavior, the entire application could be corrupted.

* S-T - 共有ローカルリソース、ローカル部分信頼、リモート部分信頼。一般的に、そのようなクラスタ上で実行するように意図された分散データベース・アプリケーションや高性能コンピュータ(HPC)アプリケーションなどの分散アプリケーション、。極端なリソースとパフォーマンスの要件に、アプリケーションは通常、すべてのピアを認証し、非常に信頼できる環境で動作します。アプリケーションのピアは、単一のアプリケーション障害ドメイン内のすべてであり、データ構造にアクセスするとき行儀ことをお互いに依存しています。信頼されたリモートピアが悪い行動につながる実装の欠陥がある場合は、アプリケーション全体が破損している可能性があります。

Models NS-NT and S-NT, above, are typical for Internet networking - neither the local ULP nor the Remote Peer is trusted. Sometimes, optimizations can be done that enable sharing of Page Translation Tables across multiple local ULPs; thus, Model S-LT can be advantageous. Model S-T is typically used when resource scaling across a large parallel ULP makes it infeasible to use any other model. Resource scaling issues can either be due to performance around scaling or because there simply are not enough resources. Model NS-RT is probably the least likely model to be used, but is presented for completeness.

モデルNS-NTおよびS-NTは、上記、インターネットネットワーキングのための典型的なものである - 地元ULPもリモートピアどちらが信頼されています。時には、最適化は、複数のローカルのULP間でページ変換テーブルの共有を可能に行うことができます。従って、モデルS-LTは、有利であり得ます。リソースが大きな平行ULP横切ってスケーリングする場合、モデルS-Tは、典型的に使用される任意の他のモデルを使用することが不可能となります。リソーススケーリングの問題が原因スケーリング周囲または単に十分なリソースがないため、パフォーマンスにのいずれかであることができます。モデルNS-RTは、おそらく使用する最も可能性の高いモデルですが、完全性のために提示されます。



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ジェームズ・ピンカートンマイクロソフト社1マイクロソフト道、レッドモンド、ワシントン98052 USA電話:+1(425)705から5442 Eメール

Ellen Deleganes Self P.O. Box 9245 Brooks, OR 97305 Phone: (503) 642-3950 EMail:

エレンDeleganes自己私書箱ボックス9245ブルックス、OR 97305電話:(503)642から3950 Eメール

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