GPU.zip атака за пресъздаване на рендирани от GPU данни

Екип от изследователи от няколко университета в САЩ разработи нова техника за атака на страничен канал, която им позволява да пресъздадат визуална информация, обработена в GPU. Използвайки предложения метод, наречен GPU.zip, нападателят може да определи информацията, показана на екрана. Освен всичко друго, атаката може да бъде извършена през уеб браузър, например, демонстрирайки как злонамерена уеб страница, отворена в Chrome, може да получи информация за пикселите, показани при изобразяване на друга уеб страница, отворена в същия браузър.

Източникът на изтичане на информация е оптимизацията, използвана в съвременните графични процесори, която осигурява компресиране на графични данни. Проблемът възниква при използване на компресия на всички тествани интегрирани графични процесори (AMD, Apple, ARM, Intel, Qualcomm) и дискретни графични карти на NVIDIA. В същото време изследователите установиха, че интегрираните графични процесори на Intel и AMD винаги позволяват компресиране на графични данни, дори ако приложението не изисква конкретно използването на такава оптимизация. Използването на компресия кара трафика на DRAM и натоварването на кеша да корелира с естеството на обработваните данни, които могат да бъдат реконструирани пиксел по пиксел чрез анализ на страничните канали.

Методът е доста бавен, например на система с интегриран графичен процесор AMD Ryzen 7 4800U атака за определяне на името, под което потребител е влязъл в Wikipedia в друг раздел, отне 30 минути и направи възможно определянето на съдържанието на пиксела с точност 97%. При системи с интегриран графичен процесор Intel i7-8700 подобна атака отне 215 минути с точност от 98%.

Когато извършвате атака през браузър, целевият сайт преминава през iframe, за да започне рендиране. За да се определи каква информация се показва, изходът на iframe се преобразува в черно-бяло представяне, към което се прилага SVG филтър, който изпълнява последователно наслагване на маски, които въвеждат и не въвеждат много излишък по време на компресиране. Въз основа на оценка на промените във времето за рисуване на референтни проби се подчертава наличието на тъмни или светли пиксели в определена позиция. Цялостното изображение се реконструира чрез последователна инспекция пиксел по пиксел с помощта на подобни маски.

Производителите на GPU и браузъри бяха уведомени за проблема през март, но никой доставчик все още не е предоставил корекция, тъй като атаката е съмнителна на практика при по-малко от идеалните условия и проблемът е от по-скоро теоретичен интерес. Google все още не е решил дали да блокира атаката на ниво браузър Chrome. Chrome е уязвим, защото позволява зареждане на iframe от друг сайт без изчистване на бисквитката, позволява SVG филтри да се прилагат към iframe и делегира изобразяване на GPU. Firefox и Safari не са засегнати от уязвимостта, защото не отговарят на тези критерии. Атаката също не се отнася за сайтове, които забраняват вграждането чрез iframe на други сайтове (например чрез задаване на HTTP заглавката на X-Frame-Options на стойността „SAMEORIGIN“ или „DENY“, както и чрез настройки за достъп с помощта на съдържанието -Security-Policy header ).

Източник: opennet.ru