一群我格拉茨科技大学的研究人员 （奥地利），以前以开发 MDS、NetSpectre、Throwhammer 和 ZombieLoad 攻击而闻名， 揭示了一种新的侧信道攻击 (CVE-2021-46778) AMD 处理器的调度程序队列中用于调度指令在 CPU 的不同执行单元中的执行。
攻击，称为 SQUIP，允许确定在另一个过程中的计算中使用的数据 或虚拟机或组织进程或虚拟机之间的隐藏通信通道，允许数据交换而无需通过系统访问控制机制。
该 基于第 1、第 2 和第 3 Zen 微架构的 AMD CPU 一代（AMD Ryzen 2000-5000、AMD Ryzen Threadripper、AMD Athlon 3000、AMD EPYC） 被影响到的 当使用同时多线程 (SMT) 技术时。
现代 CPU 使用超标量设计，同时执行多条指令以最大限度地提高性能。 这些 CPU 通过几个阶段处理流水线中的指令：(1) 获取，(2) 解码，(3) 编程/执行，以及 (4) 获取。
攻击基于评估争用发生的程度（争用级别）在不同的调度程序队列中，并通过在同一物理 CPU 上的另一个 SMT 线程中执行的检查操作开始时测量延迟来完成。 为了分析内容，使用了 Prime+Probe 方法，该方法涉及用一组参考值填充队列，并通过测量重新加载时对它们的访问时间来确定更改。
程序/执行阶段可以无序地处理指令以最大化指令级并行性。 我们简要描述每个阶段：
-搜索。 CPU 从 L1i 高速缓存中查找要执行的下一条指令。
-解码。 为了高效执行，将获得的指令（宏操作）解码为一个或多个更简单的微操作（µops）并放入 µop 队列中。 这些微操作被馈送到后端，在那里它们被调度和执行。
- 计划/运行。 调度器跟踪哪些微操作准备好执行（有可用的输入）并动态地将它们（无序）调度到可用的执行单元。 一个 CPU 内核有多个执行单元，可以有多个算术和逻辑单元 (ALU)、分支执行单元 (BRU)、地址生成单元 (AGU)。
在实验期间 研究人员能够完全重建 4096 位 RSA 私钥 用于使用 mbedTLS 3.0 密码库创建数字签名，该库使用蒙哥马利算法将数字提升到幂模数。 需要 50.500 条轨迹来确定密钥。
总攻击时间为 38 分钟。 演示了在不同进程和受 KVM 管理程序控制的虚拟机之间提供泄漏的攻击变体。 还表明，该方法可用于编排虚拟机之间以 0,89 Mbit/s 的速率和进程之间以 2,70 Mbit/s 的速率进行的隐蔽数据传输，错误率小于 0,8、XNUMX%。
CPU 内核被划分为多个逻辑内核或线程，执行独立的指令流，但共享 L1i 缓存等资源。 这些线程的微操作也动态共享执行单元以允许更高的总利用率。 内核不同部分的分区。
它是通过竞争性交换来完成的。 AMD Zen 架构允许两个线程
每个核心。 这些线程可以来自单个程序，也可以来自不同的程序，由操作系统管理。
英特尔处理器不易受到影响 攻击，因为它们使用单个调度队列，而易受攻击的 AMD 处理器为每个执行单元使用单独的队列。
作为阻止信息泄露的解决方案， AMD 推荐 那个开发商 使用始终在恒定时间内执行数学计算的算法，无论正在处理的数据的性质如何，并且还可以防止基于秘密数据的分叉。
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