ইন্টেল সিপিইউ রিং বাসের মাধ্যমে ডেটা ফাঁস

ইলিনয় বিশ্ববিদ্যালয়ের একদল গবেষক একটি নতুন সাইড-চ্যানেল অ্যাটাক কৌশল তৈরি করেছেন, যা ইন্টেল প্রসেসরের রিং ইন্টারকানেক্ট বাসের মাধ্যমে তথ্য ফাঁসকে কাজে লাগায়। এই অ্যাটাকের মাধ্যমে অন্য কোনো অ্যাপ্লিকেশন থেকে মেমোরি অ্যাক্সেসের তথ্য বের করে নেওয়া এবং কীস্ট্রোকের সময় ট্র্যাক করা সম্ভব। গবেষকরা এই সম্পর্কিত পরিমাপগুলো পরিচালনার জন্য একটি টুলকিট এবং বেশ কয়েকটি এক্সপ্লয়েট প্রোটোটাইপ প্রকাশ করেছেন।

তিনটি এক্সপ্লয়েট প্রস্তাব করা হয়েছে যা নিম্নলিখিত বিষয়গুলোর সুযোগ দেবে:

• সাইড-চ্যানেল আক্রমণের ঝুঁকিতে থাকা RSA এবং EdDSA ইমপ্লিমেন্টেশন ব্যবহার করার সময় এনক্রিপশন কী-এর স্বতন্ত্র বিটগুলো পুনরুদ্ধার করুন (যদি কম্পিউটেশনাল ল্যাটেন্সি প্রক্রিয়াকৃত ডেটার উপর নির্ভর করে)। উদাহরণস্বরূপ, EdDSA ইনিশিয়ালাইজেশন ভেক্টরের (নন্স) স্বতন্ত্র বিট ফাঁস হওয়াই আক্রমণকারীদের পক্ষে ক্রমানুসারে সম্পূর্ণ প্রাইভেট কী পুনরুদ্ধার করার জন্য যথেষ্ট। এই আক্রমণটি বাস্তবে প্রয়োগ করা কঠিন এবং বেশ কিছু সতর্কতার সাথে এটি সম্পন্ন করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, SMT (হাইপারথ্রেডিং) নিষ্ক্রিয় করে এবং সিপিইউ কোরগুলোর মধ্যে LLC ক্যাশে ভাগ করে এর সফল অপব্যবহার প্রদর্শন করা হয়েছে।
• কীস্ট্রোকের মধ্যবর্তী বিলম্বের প্যারামিটারগুলো নির্ধারণ করুন। এই বিলম্ব কীগুলোর অবস্থানের উপর নির্ভর করে এবং একটি নির্দিষ্ট সম্ভাবনার সাথে কীবোর্ড ইনপুট পুনরায় তৈরি করতে পরিসংখ্যানগত বিশ্লেষণের সুযোগ দেয় (উদাহরণস্বরূপ, বেশিরভাগ মানুষ সাধারণত 'a'-এর পরে 's' টাইপ করার চেয়ে 's'-এর পরে 'g' টাইপ করার ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্যভাবে দ্রুত টাইপ করে)।
• শেয়ার্ড মেমরি, প্রসেসর ক্যাশে, বা সিপিইউ কোর-নির্দিষ্ট রিসোর্স ও প্রসেসর কাঠামো ব্যবহার না করে, প্রতি সেকেন্ডে প্রায় ৪ মেগাবিট হারে আন্তঃপ্রক্রিয়া ডেটা স্থানান্তরের জন্য একটি গোপন যোগাযোগ চ্যানেল স্থাপন করা। উল্লেখ্য যে, সাইড-চ্যানেল আক্রমণ থেকে সুরক্ষার প্রচলিত পদ্ধতিগুলো ব্যবহার করে গোপন চ্যানেল তৈরির এই প্রস্তাবিত পদ্ধতিটিকে ব্লক করা অত্যন্ত কঠিন।

এই এক্সপ্লয়েটগুলো ব্যবহারের জন্য উচ্চতর বিশেষাধিকারের প্রয়োজন হয় না এবং সাধারণ, বিশেষাধিকারবিহীন ব্যবহারকারীরাও এটি ব্যবহার করতে পারেন। উল্লেখ্য যে, এই আক্রমণটি ভার্চুয়াল মেশিনগুলোর মধ্যে ডেটা ফাঁসের জন্য অভিযোজিত হতে পারে, কিন্তু এটি এই গবেষণার আওতার বাইরে ছিল এবং ভার্চুয়ালাইজেশন সিস্টেমের কোনো পরীক্ষা করা হয়নি। প্রস্তাবিত কোডটি উবুন্টু ১৬.০৪ চালিত একটি ইন্টেল i7-9700 সিপিইউ-তে পরীক্ষা করা হয়েছিল। এই আক্রমণ পদ্ধতিটি সাধারণত ডেস্কটপ ইন্টেল কফি লেক এবং স্কাইলেক প্রসেসরগুলোতে পরীক্ষা করা হয়েছে এবং এটি জিয়ন ব্রডওয়েল সার্ভার প্রসেসরগুলোতেও সম্ভাব্যভাবে প্রযোজ্য।

স্যান্ডি ব্রিজ মাইক্রোআর্কিটেকচারের উপর ভিত্তি করে তৈরি প্রসেসরগুলিতে প্রবর্তিত রিং ইন্টারকানেক্ট প্রযুক্তিটি একাধিক রিং বাস নিয়ে গঠিত, যা কম্পিউট ও গ্রাফিক্স কোর, সার্ভার ব্রিজ এবং ক্যাশকে সংযুক্ত করতে ব্যবহৃত হয়। এই আক্রমণ পদ্ধতিটি রিং বাসের ব্যান্ডউইথের সীমাবদ্ধতাকে কাজে লাগায়, যার ফলে একটি প্রসেসের মেমরি অ্যাক্সেস অন্য একটি প্রসেসের মেমরি অ্যাক্সেসকে বিলম্বিত করে। এই ইমপ্লিমেন্টেশনটির রিভার্স ইঞ্জিনিয়ারিং করে, একজন আক্রমণকারী এমন একটি লোড তৈরি করতে পারে যা অন্য একটি প্রসেসের মেমরি অ্যাক্সেসকে বিলম্বিত করে এবং এই বিলম্বগুলোকে একটি সাইড চ্যানেল হিসেবে ব্যবহার করে তথ্য সংগ্রহ করতে পারে।

বাসের আর্কিটেকচার ও কার্যপ্রণালী সম্পর্কে তথ্যের অভাব এবং উচ্চ মাত্রার নয়েজের কারণে অভ্যন্তরীণ সিপিইউ বাসের উপর আক্রমণ ব্যাহত হয়, যা থেকে দরকারি ডেটা আলাদা করা কঠিন হয়ে পড়ে। বাসের উপর দিয়ে ডেটা প্রেরণে ব্যবহৃত প্রোটোকলগুলোর রিভার্স ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের মাধ্যমে বাসটির কার্যপ্রণালী বোঝা সম্ভব হয়েছিল। নয়েজ থেকে দরকারি তথ্য আলাদা করার জন্য মেশিন লার্নিং পদ্ধতির উপর ভিত্তি করে একটি ডেটা ক্লাসিফিকেশন মডেল ব্যবহার করা হয়েছিল। প্রস্তাবিত মডেলটি একটি নির্দিষ্ট প্রসেসের কম্পিউটেশনাল ল্যাটেন্সি নিরীক্ষণে সক্ষম করেছে, এমন পরিস্থিতিতে যেখানে একাধিক প্রসেস একই সাথে মেমরি অ্যাক্সেস করে এবং ডেটার একটি নির্দিষ্ট অংশ প্রসেসর ক্যাশ থেকে পুনরুদ্ধার করা হয়।

এছাড়াও, লিনাক্স সিস্টেমে আক্রমণের ক্ষেত্রে স্পেক্টার দুর্বলতার (CVE-2017-5753) প্রথম ভ্যারিয়েন্টের একটি এক্সপ্লয়েট ব্যবহারের চিহ্ন শনাক্ত করা হয়েছে। এই এক্সপ্লয়েটটি সাইড-চ্যানেল ইনফরমেশন লিকেজ ব্যবহার করে মেমোরিতে সুপারব্লকের অবস্থান নির্ণয় করে, /etc/shadow ফাইলের ইনোড নির্ধারণ করে এবং ডিস্ক ক্যাশ থেকে ফাইলটি পুনরুদ্ধার করার জন্য মেমোরি পেজ অ্যাড্রেস গণনা করে।

উত্স: opennet.ru