Teadlasrühm Texase, Illinois ja Washingtoni ülikoolidest on avalikustanud teavet uue ründeviisi kohta abi kanalite kaudu (CVE-2022-23823, CVE-2022-24436), mille koodnimi on Hertzbleed. Pakutud ründeviis põhineb tänapäeva protsessorite dünaamilise sageduse juhtimise omadustel ja see mõjutab kõiki tänapäeva Intel ja AMD CPU-sid. Probleem võib potentsiaalselt ilmneda ka teiste tootjate protsessorites, mis toetavad dünaamilisi sageduse muutmisi, näiteks ARM-süsteemides, kuid tehtud uuring piirdus Intel ja AMD kiipide testimisega. Ründeviisi teostamise lähtekood on avaldatud GitHubis (teostus on testitud Intel i7-9700 CPU-ga arvutil).
Energiatarbimise optimeerimiseks ja ülekuumenemise vältimiseks muudavad protsessorid koormusest sõltuvalt dünaamiliselt sagedust, mis mõjutab jõudlust ja mõjutab operatsioonide täitmise aega (sageduse muutmine 1 Hz võrra toob kaasa jõudluse muutuse 1 tsükli võrra sekundis). Uuringu käigus leiti, et teatud tingimustes AMD ja Intel protsessoritel korreleerub sageduse muutmine otse töödeldud andmete kogusega, mis näiteks tähendab, et arvutuste täitmise aeg operatsioonide "2022 + 23823" ja "2022 + 24436" vahel erineb. Erinevuste analüüsi põhjal operatsioonide täitmise ajas erinevate andmete vahel on võimalik kaudselt taastada arvutustes kasutatud teavet. Samuti on võimalik kiiretes võrkudes, kus on ettearvatavad pidevad viivitused, rünnak läbi viia kaugelt, hinnates päringute täitmise aega.
Edu korraldades edukat rünnakut, võimaldavad tuvastatud probleemid avatud võtmete määramist krüptograafiliste raamatukogude arvutusaegade analüüsi põhjal, mille algoritmid ja matemaatilised arvutused toimuvad alati konstantse ajaga, sõltumata töödeldud andmete iseloomust. Taolisi raamatukogusid peeti rünnakute eest kaitstuks kolmandate kanalite kaudu, kuid nagu selgus, sõltub arvutusaeg mitte ainult algoritmist, vaid ka protsessori töö omadustest.
Käegakatsena, mis näitab ettepaneku meetodi reaalsust, on demonstreeritud rünnak SIKE (Supersingular Isogeny Key Encapsulation) võtmeinkapselamise mehhanismi teostusele, mis jõudis USA rahvuslike standardite ja tehnoloogia instituudi (NIST) korraldatud postkvantkryptosüsteemide konkursi finaali ja mille eesmärk on kaitsta kõrvalkanalite rünnakute eest. Katse käigus õnnestus uue rünnaku variandi abil, mis põhines valitud šifriteksti kasutamisel (treeningu valimine šifreeritud teksti manipuleerimise ja selle dekrüpteerimise saamiseks), täielikult taastada krüpteerimise võtme, mõõtes kaugjärgsest süsteemist hoolimata SIKE rakendamise pidevast arvutusajast. 364-bitise võtme määramiseks kulus CIRCL-i rakenduse puhul 36 tundi, PQCrypto-SIDH puhul aga 89 tundi.
Intel ja AMD on tunnistanud, et nende protsessorid on vastuvõtlikud probleemile, kuid nad ei plaani haavatavuse blokeerimist mikrokoodi värskenduse kaudu, kuna ilma märkimisväärse jõudluse mõjuta ei saa haavatavust riistvaraliselt kõrvaldata. Selle asemel on krüptograafiliste teekide arendajatele antud soovitusi information leakage'i tarkvaraliseks blokeerimiseks konfidentsiaalsete arvutuste tegemise ajal. Cloudflare ja Microsoft on juba lisanud sarnase kaitse oma SIKE rakendustesse, mis on toonud kaasa 5% languse CIRCLi jõudluses ja 11% PQCrypto-SIDH-i jõudluses. Teise võimalusena võib BIOS-is või draiveris haavatavuse blokeerimiseks keelata 'Turbo Boost', 'Turbo Core' või 'Precision Boost' režiimid, kuid see muudatus toob kaasa drastilise jõudluse languse.
Intel, Cloudflare ja Microsoft on informeeritud probleemist 2021. aasta kolmandas kvartalis, samas kui AMD sai teate 2022. aasta esimeses kvartalis. Kuid Intel'i soovi kohaselt lükati probleemi avalikuks avaldamine edasi 14. juuniks 2022. Probleemi olemasolu on kinnitatud 8.–11. põlvkonna Intel Core mikroarhitektuuriga lauaarvutite ja sülearvutite protsessorites, samuti erinevates lauaarvutitest, mobiilsetest ja serveriprotsessoritest AMD Ryzen, Athlon, A-Series ja EPYC (teadlased demonstreerisid meetodit Zen 2 ja Zen 3 mikroarhitektuuriga Ryzen CPU-l).
Allikas: opennet.ru
