部分英特尔CPU存在严重网络安全风险

2023-4-26 06:58| 发布者: cncelab| 查看: 1199| 评论: 0

摘要: 这种攻击利用了瞬态执行中的一个缺陷，“使得通过定时分析从用户内存空间中提取秘密数据成为可能”，瞬态执行中 EFLAGS 寄存器的变化会影响条件码跳转 (JCC) 指令的时序。

【消费电子实验室-2023/4/26】马里兰大学和清华大学的网络安全研究人员以及中国教育部 (BUPT) 的一个实验室发现了一种适用于英特尔 CPU 的侧信道攻击漏洞，有点类似于 Meltdown，可能导致敏感数据泄露。

该团队在 Arxiv.org 上发表的一篇论文中提到，这种攻击利用了瞬态执行中的一个缺陷，“使得通过定时分析从用户内存空间中提取秘密数据成为可能”，瞬态执行中 EFLAGS 寄存器的变化会影响条件码跳转 (JCC) 指令的时序。

需要说明的是，这里提到的 FLAGS 寄存器一般被称为“包含 x86 CPU 当前状态的状态寄存器”，而 JCC 是基于 EFLAGS 寄存器内容的“允许条件分支的 CPU 指令”。

简单来说，要想利用这个漏洞实现攻击，首先应该通过 EFLAGS 寄存器触发（包含秘密数据）编码的瞬态执行，然后测量 JCC 指令的执行时间来获取该编码数据的内容。

▲ 攻击概述图源：arxiv.org

上述研究人员已经在多种芯片上测试了这个漏洞，发现它在 i7-6700 和 i7-7700 上“100% 成功”，在 i9-10980XE 上“部分成功”（测试平台基于 Ubuntu 22.04 jammy，Linux 内核版本 515.0）。

▲ 用于计时瞬态执行攻击的伪代码 (arxiv.org)

研究人员发现，为了在新芯片上获得更高的一致性，攻击需要运行数千次。不过他们目前还不清楚是什么原因导致了这个 Bug。

“在我们的实验中，我们发现 EFLAGS 寄存器对 Jcc 指令执行时间的影响并不像缓存状态那样持久，”研究人员提到，“在瞬态执行后的大约 6-9 个周期内，Jcc 执行时间将不会构建边信道。根据经验，攻击需要重复数千次才能获得更高的准确性。”

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