Hertzbleed側(cè)信道攻擊影響Intel、AMD處理器。

Hertzbleed側(cè)信道攻擊是一種頻率側(cè)信道攻擊。最壞情況下，攻擊者可以從遠(yuǎn)程服務(wù)器提取加密密鑰。Hertzbleed是對(duì)加密軟件的一個(gè)真實(shí)的、現(xiàn)實(shí)的安全威脅。此外，攻擊者還可以對(duì)SIKE使用選擇密文攻擊來執(zhí)行全密鑰提取。

SIKE

密鑰封裝機(jī)制是一種使用非對(duì)稱密碼學(xué)技術(shù)安全交換對(duì)稱密鑰的協(xié)議。SIKE (Supersingular Isogeny Key Encapsulation，超奇異基因密鑰封裝)是一種廣泛應(yīng)用的密鑰封裝機(jī)制，入選NIST后量子密碼學(xué)競(jìng)賽最后一輪。有多個(gè)工業(yè)界實(shí)現(xiàn)和部署實(shí)驗(yàn)。

Hertzbleed側(cè)信道攻擊

電力側(cè)信道攻擊利用CPU中電力消耗的數(shù)據(jù)獨(dú)立的變量來泄露秘密信息。近日，研究人員發(fā)現(xiàn)針對(duì)x86 CPU的Hertzbleed電力側(cè)信道攻擊可以通過電力度量接口轉(zhuǎn)化為時(shí)間側(cè)信道攻擊。在特定情況下，周期性的CPU頻率調(diào)整與當(dāng)前CPU電力消耗有關(guān)，而頻率的調(diào)整可以直接轉(zhuǎn)為執(zhí)行時(shí)間差異。

Hertzbleed側(cè)信道攻擊甚至可以通過遠(yuǎn)程時(shí)間分析來泄露加密代碼。研究表明當(dāng)前使用恒定時(shí)間代碼的行業(yè)實(shí)踐不足以確保在現(xiàn)代處理器上的恒定時(shí)間執(zhí)行。

Hertzbleed CVE編號(hào)為CVE-2022-23823和CVE-2022-24436。Hertzbleed并非一個(gè)安全漏洞，攻擊能夠?qū)崿F(xiàn)的根本原因是現(xiàn)代處理器的一個(gè)特征——?jiǎng)討B(tài)頻率調(diào)整。動(dòng)態(tài)頻率調(diào)整本來是在CPU低負(fù)載的情況下用于減少電力消耗的，確保系統(tǒng)在高負(fù)載情況下處于電力和溫度限制。

影響

Intel發(fā)布安全公告稱，所有的Intel處理器都受到影響。實(shí)驗(yàn)也表明，多個(gè)Intel處理器受影響，包括8到11代處理器筆記本和臺(tái)式機(jī)。AMD的安全公告表明多個(gè)筆記本、手機(jī)和服務(wù)器處理器受到影響。實(shí)驗(yàn)表明，AMD Ryzen處理器受到影響，Zen 2和Zen 3微架構(gòu)的筆記本和臺(tái)式機(jī)受到影響。

包括Arm在內(nèi)的其他處理器廠商也稱受到Hertzbleed側(cè)信道攻擊的影響，但研究人員未進(jìn)一步確認(rèn)。

時(shí)間軸

研究人員在2021年第3季度向微軟、Intel公開了PoC代碼，在2022年1季度向AMD公開了PoC代碼。

截止目前，Intel和AMD不計(jì)劃部署微代碼補(bǔ)丁來緩解Hertzbleed攻擊。但是Intel在軟件層面提供了緩解Hertzbleed攻擊的指南。密碼學(xué)開發(fā)人員可以根據(jù)Intel的指南來對(duì)庫和應(yīng)用進(jìn)行加固。

還有一種應(yīng)對(duì)Hertzbleed攻擊的方式就是禁用頻率調(diào)制。但這會(huì)對(duì)性能帶來明顯的影響，因此并不建議采取這種應(yīng)對(duì)措施。

對(duì)SIKE攻擊的應(yīng)對(duì)

Cloudflare和微軟已經(jīng)部署了針對(duì)SIKE的應(yīng)對(duì)策略。應(yīng)對(duì)措施包括在解封裝前驗(yàn)證密文中是否包含正確排序的線性獨(dú)立的點(diǎn)對(duì)。

Hertzbleed的研究成果已被安全頂會(huì)USENIX Security錄用，研究論文下載地址：

Hertzbleed側(cè)信道攻擊實(shí)驗(yàn)源代碼參見：https://github.com/FPSG-UIUC/hertzbleed。

本文翻譯自：https://www.hertzbleed.com/如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明原文地址。