Eine Forschergruppe der Technischen Universität Graz (Österreich), die zuvor für die Entwicklung von Angriffsmethoden für MDS, NetSpectre, Throwhammer und ZombieLoad bekannt war, gab kürzlich bekannt , dass sie eine neue Seitenkanalangriffsmethode mit dem Codenamen „PLATYPUS“ entwickelt hat.
Der Angriff ermöglicht die Rekonstruktion berechneter Daten auf der Grundlage von Informationen, die ein nicht privilegierter Benutzer über die RAPL-Leistungsüberwachungsschnittstelle erhält, die in modernen Intel (CVE-2020-8694, CVE-2020-8695) und AMD (CVE-2020-12912) Prozessoren vorhanden ist.
Über PLATYPUS
Den Forschern gelang es, die Extraktion des privaten RSA-Schlüssels der Intel SGX-Enklave, der für die Verschlüsselung mit Hilfe der mbed TLS-Bibliothek verwendet wird, sowie der AES-Schlüssel, die für die AES-NI-Verschlüsselung auf Linux-Kernel-Ebene verwendet werden, zu demonstrieren.
Darüber hinaus wird gezeigt, dass ein Angriff dazu genutzt werden kann, Schutzmechanismen zu umgehen und Adressraum-Randomisierungsparameter (KASLR) während der Ausnutzung verschiedener Schwachstellen zu bestimmen.
Der Angriff nutzt Schwankungen im Stromverbrauch der CPU bei der Ausführung bestimmter Prozessorbefehle, der Verarbeitung verschiedener Operanden und dem Abrufen von Daten aus dem Speicher aus. Dadurch kann der Angreifer die Art der geladenen Daten bestimmen. Im Gegensatz zu ähnlichen, zuvor entwickelten Angriffsmethoden, die Spannungsschwankungen analysieren, benötigt PLATYPUS keinen physischen Zugriff auf den Computer oder einen Oszilloskopanschluss, sondern lediglich die RAPL-Schnittstelle (Running Average Power Limit) , die von Intel- und AMD-Prozessoren ab den Generationen Sandy Bridge und Zen bereitgestellt wird.
Wir nutzen den unprivilegierten Zugriff auf die Intel RAPL-Schnittstelle, indem wir den Stromverbrauch des Prozessors offenlegen, um Daten abzuleiten und kryptografische Schlüssel zu extrahieren.
Das Problem wird durch die Tatsache verschärft, dass das dem Linux-Kernel hinzugefügte Powercap-Framework nicht privilegierten Benutzern Zugriff auf RAPL-Zähler bietet, sodass der CPU- und DRAM-Verbrauch verfolgt werden kann. Unter Windows und MacOS erfordert der Angriff die Installation des Intel Power Gadget-Pakets (für dieses Paket ist ein privilegierter Zugriff erforderlich).
Der Angriff wird durch die sehr niedrige Messauflösung behindert, die durch die mit einem Oszilloskop erzielte Präzision nicht erreicht werden kann. Insbesondere kann RAPL Messwerte bei 20 Kilohertz und gemittelte Werte messen, während ein Oszilloskop Messungen bei mehreren Gigahertz durchführen kann. Die Genauigkeit von RAPL erwies sich jedoch als ausreichend, um Informationen aus dem allgemeinen Befehlsfluss über die Ausführung wiederholter Befehle mit unterschiedlichen Daten oder Operanden zu extrahieren.
Intel und AMD haben aktualisierte Treiber für Linux veröffentlicht , die den Zugriff auf RAPL auf den Root-Benutzer beschränken. Die Entwickler des Xen-Hypervisors haben ebenfalls eine Lösung veröffentlicht, die den Zugriff von Gastsystemen auf RAPL blockiert.
Gleichzeitig reichen Zugriffsbeschränkungen nicht aus, um Angriffe auf Intel SGX-Enklaven zu verhindern, die von Angreifern durchgeführt werden können, die privilegierten Zugriff auf das System erlangt haben.
Zum Schutz vor diesen Angriffen hat Intel außerdem ein Mikrocode-Update veröffentlicht , das auch mehrere andere Sicherheitslücken behebt, die zu Datenlecks führen könnten. Insgesamt wurden mit dem November-Update von Intel 95 Sicherheitslücken in verschiedenen Produkten geschlossen.
Eine breite Palette von Intel-Desktop-, Mobil- und Serverprozessoren, angefangen bei der Sandy-Bridge-Familie, ist anfällig für Angriffe.
Auf AMD-CPU-basierten Systemen gibt es die RAPL-Schnittstelle seit der Zen-Familie, aber Linux-Kerneltreiber ermöglichen nur den unprivilegierten Zugriff auf AMD Rome-CPU-Statistiken.
Der Angriff kann möglicherweise auf ARM-Prozessoren angewendet werden, die über eigene Systeme verfügen, um Metriken zu Leistungsänderungen zu erfassen. Die Marvell- und Ampere-Chip-Controller bieten unprivilegierten Zugriff auf die Sensoren, bieten jedoch eine detaillierte Analyse der Möglichkeit, einen Angriff für solche Geräte zu implementieren .
Sollten Sie mehr über die neue Angriffsart „PLATYPUS“ erfahren wollen, finden Sie die Details unter folgendem Link.