GPU.zip атака за пресъздаване на рендирани от GPU данни

Екип от изследователи от няколко американски университета е разработил нова техника за атака по странични канали, която им позволява да реконструират визуална информация, обработена от графичния процесор (GPU). Използвайки предложения метод, наречен GPU.zip, атакуващият може да определи информацията, показана на екрана. Освен всичко друго, атаката може да се извърши чрез уеб браузър. Например, беше демонстрирано как злонамерена уеб страница, отворена в Chrome, може да получи информация за пикселите, показани по време на рендирането на друга уеб страница, отворена в същия браузър.

Източникът на изтичането на информация е оптимизация, използвана в съвременните графични процесори, която позволява компресиране на графични данни. Проблемът се проявява, когато компресията е активирана на всички тествани интегрирани графични процесори (AMD, Apple, ARM, Intel, Qualcomm) и дискретни графични карти NVIDIA. Изследователите откриха, че интегрираните графични процесори на Intel и AMD винаги позволяват компресиране на графични данни, дори когато приложенията не изискват специално тази оптимизация. Тази компресия води до корелация между трафика на DRAM и натоварването на кеша и 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 потребителското име, с което потребител е влязъл в Wikipedia в друг раздел, е отнела 30 минути и е дала пикселно съдържание с 97% точност. На системи с интегриран графичен процесор Intel i7-8700, подобна атака е отнела 215 минути с 98% точност.

По време на атака, базирана на браузър, целевият уебсайт се отваря циклично във iframe, за да се инициира рендирането. За да се определи информацията за показване, изходът на iframe се преобразува в сиво изображение, към което се прилага SVG филтър. Този филтър последователно прилага маски, които въвеждат и не въвеждат значително компресиране. Въз основа на промяната във времето за рендиране на референтните образци се идентифицира наличието на тъмни или светли пиксели на определена позиция. Цялостното изображение се реконструира чрез последователна проверка пиксел по пиксел, използвайки тези маски.

Производителите на графични процесори и браузъри бяха уведомени за проблема през март, но никой производител все още не е разработил пач, тъй като осъществимостта на атаката при неидеални условия е съмнителна и проблемът е предимно от теоретичен интерес. Google все още не е решила дали да блокира атаката на ниво браузър Chrome. Chrome е уязвим, защото позволява зареждането на iframe-ове от други сайтове без изчистване на „бисквитките“, позволява прилагането на SVG филтри към iframe-овете и делегира рендирането на графичния процесор. Firefox и Safari не са уязвими, защото не отговарят на тези критерии. Атаката също не се отнася за сайтове, които забраняват вграждането чрез iframe-ове на други сайтове (например чрез задаване на HTTP заглавката X-Frame-Options на „SAMEORIGIN“ или „DENY“ или чрез конфигуриране на достъпа с помощта на заглавката Content-Security-Policy).

Източник: opennet.ru