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2018-11-05  来源:新智元  作者:

英特尔处理器又曝新漏洞,攻击者能从CPU的内部处理过程中获取加密数据。研究人员怀疑AMD的产品或许也未能幸免。

研究人员再次发现英特尔CPU的一项漏洞,这个代号“PortSmash”的问题能够从并行的CPU或内存中泄露保密数据,AMD产品也被怀疑存在同样的漏洞。

PortSmash由芬兰坦佩雷理工大学和古巴哈瓦那技术大学的5名研究人员发现。他们将PortSmash归类为“旁路攻击”(side-channel attack),这是一种从计算机内存或CPU中获取加密数据的攻击。攻击者通过记录和分析操作时间、功耗、电磁泄漏甚至声音的差异来得到相关信息,而这些信息可能有助于破坏计算机的加密算法并恢复CPU的处理数据。

研究人员表示,PortSmash会影响使用同时多线程(SMT)架构的所有CPU,SMT技术允许在CPU核心上同时执行多个计算线程。

简单说,攻击的原理是就在在使用SMT并行线程运行功能的合法的处理器旁边运行一个恶意进程。这个恶意PortSmash进程会导致处理器泄露少量数据,从而帮助攻击者重建该处理器在合法进程内处理的加密数据。

研究人员表示,他们已经确认PortSmash会影响英特尔的CPU,后者支持该英特尔的超线程(Hyper-Threading,HT)技术,这是英特尔专有的SMT实现。

“我们的攻击与内存子系统或缓存无关,”五位研究人员之一的Billy Brumley在接受ZDNet采访时表示。

“数据泄漏的本质是由于SMT(例如超线程)架构上的执行引擎共享,而执行引擎是虚拟机的核心组成之一。更具体地说,我们检测端口争用(port contention),构建一个时序侧通道,以便从同一物理内核的并行进程中泄露信息。”Brumley说。

Brumley将一篇详细介绍PortSmash漏洞的研究论文发布在了密码学预印版电子文库Cryptology ePrint Archive protal上。

他的团队还在GitHub上发布了概念验证(PoC)代码,演示了对英特尔Skylake和Kaby Lake CPU的PortSmash攻击。

PoC成功通过PortSmash从TLS服务器窃取了一个OpenSSL(<= 1.1.0h)P-384密钥,但是这种攻击还可以被修改,针对其他任何类型的数据。

PortSmash PoC需要恶意代码在与被攻击处理器相同的物理核心上运行,但这对攻击者来说并不是一个很大的障碍。

“IaaS [基础设施即服务] 就是一种情况,”Brumley告诉ZDNet:“在这种情况下,攻击者会试图与目标处理器共同定位虚拟机,最终在与目标处理器相同的物理核心上运行漏洞,但两者的逻辑核心不同。”

“PortSmash完全不需要root权限,”他说:“只要有用户空间就行了。”

研究人员表示,他们在10月1日就通知了英特尔的安全团队,但该公司11月1日才开始提供补丁,这是也是Brumley等研究人员公布他们研究结果的日期。

研究人员在论文中表示,“我们将在未来的工作中探索PortSmash在其他采用SMT的架构上的功能,特别是在AMD Ryzen系统上。”但Brumley通过电子邮件告诉ZDNet记者,他强烈怀疑AMD CPU也受此影响。

去年,另一组研究人员发现了一个名为TLBleed的旁路攻击漏洞,影响了英特尔的超线程(SMT)技术。发现TLBleed后,OpenBSD项目决定在即将推出的OpenBSD操作系统版本中禁用对英特尔HT技术的支持。

“这是我们把漏洞公开出来的主要原因——为了表明旁路攻击很容易,”Brumley表示:“这样做也有助于消除芯片中的SMT趋势。”

“安全和SMT是相互排斥的概念,”他补充说:“我希望我们的工作督促用户在BIOS中禁用SMT,或者选择将钱花在没有SMT功能的架构上。”

关键词:portsmash AMD SMT 研究人员 新智