这个最新被发现的英特尔CPU漏洞,而且功耗监视进行攻击

日期:2020-11-17 20:26:07 来源:互联网 编辑:小狐 阅读人数:822

木易 发自 凹非寺

你的CPU数据,可能存在被窃取的风险。

这个最新被发现的英特尔CPU漏洞,让攻击者直接通过监视功耗的变化,便可以轻松获取你的CPU数据。

这个最新被发现的英特尔CPU漏洞,而且功耗监视进行攻击(图1)

漏洞一经发现,英特尔立即对此作出了补救。不过,这并不仅仅是英特尔一家的事情,其他各大厂商也都在打补丁。

那么,究竟是出了什么问题?

直击RAPL的Platypus

问题,便是出在RAPL上。

RAPL,表示的是运行时平均功率限制,是允许固件或软件应用程序监控CPU和DRAM功耗的一个组件。

而关于具体的攻击原理,研究人员是这么介绍道:

通过观察功耗的变化,区分不同的指令、操作数和内存负载的不同汉明权重,攻击者便可以推断加载的值。

这么简单?对,就是这么简单。

虽然有着KASLR、TEEs等保护一系列安全的保护,但是攻击者仅仅通过RAPL,利用监视功耗值的变化,便可以绕过所有这些安全,获取我们CPU的数据。

这个最新被发现的英特尔CPU漏洞,而且功耗监视进行攻击(图2)

这个漏洞,是由来自格拉茨技术大学、伯明翰大学等高校的科学家发现并进行了报道。

而这种攻击方法,被研究者命名为Platypus,是漏电攻击:针对你受保护的用户机密(Power Leakage Attacks: Targeting Your Protected User Secrets) 的首字母缩写。

利用监视功耗值变化的这一漏洞,研究者们也顺藤摸瓜,有了不少发现和预警。

首先,Platypus的攻击在Linux上是最有效的,这是因为Linux内核附带了PowerCap框架。

PowerCap是一个通用驱动程序,其用于与RAPL接口和其他功率限额API进行交互。而这,将允许攻击者轻松读取功耗值。

这也是Linux作为开源,对于功耗监视的访问权限偏低所带来的一个问题。

所以相比之下,Windows和macOS是安全的。

但是,如果你的设备上安装英特尔的Power Gadget,那么攻击者便可以与RAPL接口进行交互。于是,攻击也便成了可能。

此外,不论OS如何,针对英特尔SGX安全区的攻击都可以进行,因为攻击者针对的是SGX安全区,而非OS及CPU内存。

对此,研究者们做了攻击进行验证:

监视了RAPL功耗值仅20秒钟,攻击者便绕过了KASLR,开始从Linux内核中检索数据。

监视100分钟的RAPL数据,便从SGX安全区取得了RSA私钥。

从SGX安全区和Linux内核内存空间取得AES-NI加密密钥的攻击稍久,需要26小时。

这个最新被发现的英特尔CPU漏洞,而且功耗监视进行攻击(图3)

攻击非常有效,而且功耗监视进行攻击,这还是第一次。

除此之外, 远程操作让这类攻击是隐秘性更上了一层楼。

在远程攻击中,攻击者只需将攻击的代码打包在的恶意软件之中。只要目标设备安装或植入了该软件,攻击者便可以经由软件进行功耗监视。

攻击者无需物理访问或者主动进攻,便可以 悄无声息地偷走设备主人的关键信息。

针对漏洞的补救

悄无声息地攻击,是不是意味着已经有大量的数据用户已经泄露了?

这个倒不用担心,英特尔表示:

目前在学术研究领域之外,尚未发现有任何利用这种漏洞的攻击。

这个最新被发现的英特尔CPU漏洞,而且功耗监视进行攻击(图4)

虽说如此,漏洞的一经宣布,还是立即触动了各大厂家的神经,各类补丁也纷纷发布。

值得一提的是,除英特尔外,几乎所有其他芯片制造商的产品中都包含功率上限,包括NVIDIA,Marvell和Ampere。

虽然由于时间和成本问题,研究者并未进所有设备进行,但是并不代表这些设备不存在此类风险。

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本文相关词条概念解析:

功耗

功耗即功率的损耗,指设备、器件等输入功率和输出功率的差额。功率的损耗。电路中通常指元、器件上耗散的热能。有时也指整机或设备所需的电源功率。

攻击者

攻击者,由帕比奥·芬德里克PabloFendrik导演,由GuillermoArengo主演,于2007年上映。

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