હર્ટ્ઝબ્લીડ એ આધુનિક CPU ને અસર કરતા સાઇડ-ચેનલ હુમલાઓનું નવું કુટુંબ છે

યુનિવર્સિટી ઓફ ટેક્સાસ, યુનિવર્સિટી ઓફ ઇલિનોઇસ અને યુનિવર્સિટી ઓફ વોશિંગ્ટનના સંશોધકોની ટીમે સાઇડ-ચેનલ હુમલાના નવા પરિવાર (CVE-2022-23823, CVE-2022-24436) વિશેની માહિતી જાહેર કરી છે, જેનું કોડનેમ હર્ટ્ઝબ્લીડ છે. પ્રસ્તાવિત હુમલો પદ્ધતિ આધુનિક પ્રોસેસરોમાં ગતિશીલ આવર્તન નિયંત્રણની વિશેષતાઓ પર આધારિત છે અને તમામ વર્તમાન Intel અને AMD CPU ને અસર કરે છે. સંભવિત રીતે, સમસ્યા અન્ય ઉત્પાદકોના પ્રોસેસરોમાં પણ પ્રગટ થઈ શકે છે જે ગતિશીલ આવર્તન ફેરફારોને સમર્થન આપે છે, ઉદાહરણ તરીકે, એઆરએમ સિસ્ટમ્સમાં, પરંતુ અભ્યાસ ઇન્ટેલ અને એએમડી ચિપ્સના પરીક્ષણ સુધી મર્યાદિત હતો. હુમલાની પદ્ધતિના અમલીકરણ સાથેના સ્ત્રોત પાઠો GitHub પર પ્રકાશિત થાય છે (અમલીકરણનું પરીક્ષણ Intel i7-9700 CPU સાથેના કમ્પ્યુટર પર કરવામાં આવ્યું હતું).

પાવર વપરાશને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા અને ઓવરહિટીંગને રોકવા માટે, પ્રોસેસરો લોડના આધારે ગતિશીલ રીતે આવર્તનને બદલે છે, જે કામગીરીમાં ફેરફાર તરફ દોરી જાય છે અને કામગીરીના અમલના સમયને અસર કરે છે (1 હર્ટ્ઝ દ્વારા આવર્તનમાં ફેરફાર પ્રતિ 1 ઘડિયાળ ચક્ર દ્વારા પ્રદર્શનમાં ફેરફાર તરફ દોરી જાય છે. બીજું). અભ્યાસ દરમિયાન, એવું જાણવા મળ્યું હતું કે એએમડી અને ઇન્ટેલ પ્રોસેસર્સ પર અમુક શરતો હેઠળ, આવર્તનમાં ફેરફાર સીધી પ્રક્રિયા કરવામાં આવતા ડેટા સાથે સંબંધ ધરાવે છે, જે, ઉદાહરણ તરીકે, એ હકીકત તરફ દોરી જાય છે કે "2022 + 23823" ઓપરેશન્સની ગણતરીનો સમય. અને "2022 + 24436" અલગ હશે. વિવિધ ડેટા સાથેની કામગીરીના અમલના સમયમાં તફાવતોના વિશ્લેષણના આધારે, ગણતરીમાં ઉપયોગમાં લેવાતી માહિતીને પરોક્ષ રીતે પુનઃસ્થાપિત કરવી શક્ય છે. તે જ સમયે, અનુમાનિત સતત વિલંબ સાથે હાઇ-સ્પીડ નેટવર્ક્સમાં, વિનંતીઓના અમલના સમયનો અંદાજ લગાવીને દૂરસ્થ રીતે હુમલો કરી શકાય છે.

જો હુમલો સફળ થાય છે, તો ઓળખાયેલી સમસ્યાઓ ક્રિપ્ટોગ્રાફિક લાઇબ્રેરીઓમાં ગણતરીના સમયના વિશ્લેષણના આધારે ખાનગી કીઝ નક્કી કરવાનું શક્ય બનાવે છે જે અલ્ગોરિધમનો ઉપયોગ કરે છે જેમાં ગાણિતિક ગણતરીઓ હંમેશા સતત સમયે કરવામાં આવે છે, ડેટાની પ્રકૃતિને ધ્યાનમાં લીધા વગર. . આવી લાઇબ્રેરીઓને સાઇડ-ચેનલ હુમલાઓથી સુરક્ષિત માનવામાં આવતી હતી, પરંતુ તે બહાર આવ્યું તેમ, ગણતરીનો સમય માત્ર અલ્ગોરિધમ દ્વારા જ નહીં, પણ પ્રોસેસરની લાક્ષણિકતાઓ દ્વારા પણ નક્કી કરવામાં આવે છે.

સૂચિત પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરવાની શક્યતા દર્શાવતા વ્યવહારુ ઉદાહરણ તરીકે, SIKE (Supersingular Isogeny Key Encapsulation) કી એન્કેપ્સ્યુલેશન મિકેનિઝમના અમલીકરણ પર હુમલો દર્શાવવામાં આવ્યો હતો, જે યુએસ દ્વારા યોજાયેલી પોસ્ટ-ક્વોન્ટમ ક્રિપ્ટોસિસ્ટમ સ્પર્ધાની ફાઇનલમાં સામેલ હતી. નેશનલ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ સ્ટાન્ડર્ડ્સ એન્ડ ટેક્નોલોજી (NIST), અને સાઇડ ચેનલ હુમલાઓથી સુરક્ષિત તરીકે સ્થિત છે. પ્રયોગ દરમિયાન, પસંદ કરેલા સાઇફરટેક્સ્ટ (સાઇફરટેક્સ્ટની હેરફેર અને તેના ડિક્રિપ્શનને આધારે ક્રમિક પસંદગી) પર આધારિત હુમલાના નવા પ્રકારનો ઉપયોગ કરીને, રિમોટ સિસ્ટમમાંથી માપ લઈને એન્ક્રિપ્શન માટે ઉપયોગમાં લેવાતી કીને સંપૂર્ણપણે પુનઃપ્રાપ્ત કરવાનું શક્ય હતું, તેમ છતાં. સતત ગણતરી સમય સાથે SIKE અમલીકરણનો ઉપયોગ. CIRCL અમલીકરણનો ઉપયોગ કરીને 364-બીટ કી નક્કી કરવામાં 36 કલાક લાગ્યા, અને PQCrypto-SIDH ને 89 કલાક લાગ્યા.

Intel અને AMD એ તેમના પ્રોસેસર્સની સમસ્યાની નબળાઈને સ્વીકારી છે, પરંતુ માઇક્રોકોડ અપડેટ દ્વારા નબળાઈને અવરોધિત કરવાની યોજના નથી, કારણ કે હાર્ડવેર પ્રદર્શન પર નોંધપાત્ર અસર કર્યા વિના હાર્ડવેરમાં નબળાઈને દૂર કરવી શક્ય બનશે નહીં. તેના બદલે, ક્રિપ્ટોગ્રાફિક લાઇબ્રેરીઓના વિકાસકર્તાઓને ગોપનીય ગણતરીઓ કરતી વખતે પ્રોગ્રામેટિકલી માહિતી લિકેજને કેવી રીતે અવરોધિત કરવી તે અંગે ભલામણો આપવામાં આવે છે. ક્લાઉડફ્લેર અને માઇક્રોસોફ્ટે તેમના SIKE અમલીકરણમાં સમાન સંરક્ષણ ઉમેર્યું છે, જેના પરિણામે CIRCL માટે 5% પ્રદર્શન અને PQCrypto-SIDH માટે 11% પ્રદર્શન હિટ થયું છે. નબળાઈને અવરોધિત કરવા માટેનો બીજો ઉપાય BIOS અથવા ડ્રાઈવરમાં ટર્બો બૂસ્ટ, ટર્બો કોર અથવા પ્રિસિઝન બૂસ્ટ મોડ્સને અક્ષમ કરવાનો છે, પરંતુ આ ફેરફાર પ્રભાવમાં તીવ્ર ઘટાડો તરફ દોરી જશે.

Intel, Cloudflare અને Microsoft ને 2021 ના ​​ત્રીજા ક્વાર્ટરમાં અને AMD ને 2022 ના પ્રથમ ક્વાર્ટરમાં આ મુદ્દાની જાણ કરવામાં આવી હતી, પરંતુ Intelની વિનંતી પર આ મુદ્દાની જાહેર જાહેરાત 14 જૂન, 2022 સુધી વિલંબિત કરવામાં આવી હતી. ઇન્ટેલ કોર માઇક્રોઆર્કિટેક્ચરની 8-11 પેઢીઓના આધારે ડેસ્કટોપ અને લેપટોપ પ્રોસેસરોમાં તેમજ વિવિધ ડેસ્કટોપ, મોબાઇલ અને સર્વર પ્રોસેસરો AMD રાયઝેન, એથલોન, A-Series અને EPYC (સંશોધકોએ આ પદ્ધતિનું નિદર્શન કર્યું હતું. Zen માઇક્રોઆર્કિટેક્ચર 2 અને Zen 3 સાથે Ryzen CPUs પર).

સોર્સ: opennet.ru