PLATYPUS:一種新攻擊,會同時影響INTEL和AMD

來自奧地利格拉茨理工大學的一組研究人員,此前因開發MDS、NetSpectre、Throwhammer 和 ZombieLoad等攻擊方法而聞名,最近宣布他們一直在開發一種新的側信道攻擊方法,代號為「PLATYPUS」。

此攻擊允許根據非特權使用者透過現代 Intel(CVE-2020-8694、CVE-2020-8695)和 AMD(CVE-2020-12912)處理器中提供的 RAPL 電源監控介面接收的資訊重建計算資料。

關於PLATYPUS

研究人員能夠示範如何使用mbed TLS 程式庫提取用於加密的 Intel SGX enclave 的私鑰 RSA,以及在 Linux 核心層級提取用於 AES-NI 加密的 AES 金鑰。

此外,研究表明,攻擊可以繞過保護機制,並在利用各種漏洞期間確定地址空間隨機化參數(KASLR)。

此攻擊利用CPU在執行特定處理器指令、處理不同操作數以及從記憶體中檢索資料時功耗的波動,使攻擊者能夠確定載入資料的類型。與先前分析電壓波動的類似攻擊方法不同,PLATYPUS無需物理接觸電腦或使用示波器,而是利用英特爾和AMD處理器(從Sandy Bridge和Zen系列開始)上提供的RAPL(運行平均功率限制)介面

通過暴露處理器功耗以推斷數據和提取加密密鑰,我們可以利用對Intel RAPL接口的無特權訪問。

由於添加到Linux內核的powercap框架使非特權用戶可以訪問RAPL計數器,從而使跟踪CPU和DRAM消耗成為可能,這一問題變得更加複雜。 在Windows和macOS上,攻擊需要安裝Intel Power Gadget軟件包(此軟件包需要特權訪問)。

極低的測量分​​辨率阻礙了攻擊的發展,而示波器的精度卻無法與之匹敵。 特別是,RAPL可以獲取20 kHz和平均值的讀數,而示波器可以幾GHz的頻率進行測量。 但是,事實證明,RAPL的精度足以從通用指令流中提取有關執行具有不同數據或操作數的重複指令的信息。

英特爾和AMD發布了更新的Linux驅動程式程式碼,將RAPL的存取權限限制為僅限root使用者。 Xen虛擬機器管理程式的開發者也發布了一個解決方案,可以阻止客戶系統存取RAPL。

同時,存取限制不足以阻止攻擊者對Intel SGX 安全區發動的攻擊,這些攻擊可能由已獲得系統特權存取權的攻擊者發動。

為了防範這些攻擊,英特爾還發布了微程式碼更新,該更新也修復了其他幾個可能導致資料外洩的漏洞。英特爾11月的更新總共修復了多個產品中的95個漏洞。

從 Sandy Bridge 系列開始,英特爾桌面、行動和伺服器處理器的相當廣泛的產品都容易受到攻擊

在基於AMD CPU的系統上,自Zen系列以來就存在RAPL接口,但是Linux內核驅動程序僅允許無特權地訪問AMD Rome CPU統計信息。

該攻擊可能會應用於ARM處理器,後者擁有自己的系統來收集功率變化指標,並且Marvell和Ampere芯片控制器為傳感器提供了無特權的訪問權限,但詳細分析了對此類設備實施攻擊的可能性。

最後,如果您有興趣了解更多關於新型攻擊“PLATYPUS”的信息,您可以在以下連結中找到詳細資訊。


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