एआरएम और इंटेल सीपीयू पर डेटा पर निर्देश निष्पादन समय की निर्भरता

एरिक बिगर्स, एडियंटम सिफर के डेवलपर्स में से एक और लिनक्स कर्नेल एफएसक्रिप्ट सबसिस्टम के अनुरक्षक, ने इंटेल प्रोसेसर की एक सुविधा से उत्पन्न होने वाली सुरक्षा समस्याओं को रोकने के लिए पैच का एक सेट प्रस्तावित किया जो विभिन्न संसाधित डेटा के लिए निरंतर निष्पादन समय की गारंटी नहीं देता है। समस्या आइस लेक परिवार से शुरू होने वाले इंटेल प्रोसेसर में दिखाई देती है। एआरएम प्रोसेसर में भी ऐसी ही समस्या देखी गई है।

इन निर्देशों में संसाधित डेटा पर निर्देशों के निष्पादन समय की निर्भरता की उपस्थिति को पैच के लेखक द्वारा प्रोसेसर में भेद्यता के रूप में माना जाता है, क्योंकि ऐसा व्यवहार सिस्टम में किए गए क्रिप्टोग्राफ़िक संचालन की सुरक्षा की गारंटी नहीं दे सकता है। क्रिप्टोग्राफ़िक एल्गोरिदम के कई कार्यान्वयन यह सुनिश्चित करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं कि डेटा निर्देशों के निष्पादन समय को प्रभावित नहीं करता है, और इस व्यवहार का उल्लंघन करने से साइड-चैनल हमलों का निर्माण हो सकता है जो इसके प्रसंस्करण समय के विश्लेषण के आधार पर डेटा को पुनर्प्राप्त करते हैं।

संभावित रूप से, रनटाइम डेटा निर्भरता का उपयोग उपयोगकर्ता स्थान से कर्नेल डेटा निर्धारित करने के लिए हमले शुरू करने के लिए भी किया जा सकता है। एरिक बिगर्स के अनुसार, निरंतर निष्पादन समय डिफ़ॉल्ट रूप से उन निर्देशों के लिए भी प्रदान नहीं किया जाता है जो अतिरिक्त और एक्सओआर संचालन करते हैं, साथ ही विशेष एईएस-एनआई निर्देशों (परीक्षणों द्वारा पुष्टि नहीं की गई जानकारी, अन्य डेटा के अनुसार, एक की देरी है) वेक्टर गुणन और बिट गिनती के दौरान चक्र)।

इस व्यवहार को अक्षम करने के लिए, इंटेल और एआरएम ने नए झंडे प्रस्तावित किए हैं: एआरएम सीपीयू के लिए PSTATE बिट डीआईटी (डेटा इंडिपेंडेंट टाइमिंग) और इंटेल सीपीयू के लिए एमएसआर बिट डीओआईटीएम (डेटा ऑपरेंड इंडिपेंडेंट टाइमिंग मोड), निरंतर निष्पादन समय के साथ पुराने व्यवहार को वापस कर रहा है। इंटेल और एआरएम महत्वपूर्ण कोड के लिए आवश्यकतानुसार सुरक्षा को सक्षम करने की सलाह देते हैं, लेकिन वास्तव में, महत्वपूर्ण गणना कर्नेल और उपयोगकर्ता स्थान में कहीं भी हो सकती है, इसलिए हम हर समय संपूर्ण कर्नेल के लिए डीओआईटीएम और डीआईटी मोड को सक्षम करने पर विचार कर रहे हैं।

एआरएम प्रोसेसर के लिए, लिनक्स 6.2 कर्नेल शाखा ने पहले से ही पैच को अपनाया है जो कर्नेल के लिए व्यवहार को बदलते हैं, लेकिन इन पैच को अपर्याप्त माना जाता है क्योंकि वे केवल कर्नेल कोड को कवर करते हैं और उपयोगकर्ता स्थान के लिए व्यवहार को नहीं बदलते हैं। इंटेल प्रोसेसर के लिए, सुरक्षा का समावेश अभी भी समीक्षा चरण में है। प्रदर्शन पर पैच के प्रभाव को अभी तक मापा नहीं गया है, लेकिन इंटेल दस्तावेज़ीकरण के अनुसार, डीओआईटीएम मोड को सक्षम करने से प्रदर्शन कम हो जाता है (उदाहरण के लिए, कुछ अनुकूलन को अक्षम करके, जैसे डेटा-विशिष्ट प्रीलोडिंग) और भविष्य के प्रोसेसर मॉडल में प्रदर्शन में कमी बढ़ सकती है .

स्रोत: opennet.ru