타사 채널을 통한 데이터 유출로 이어지는 인텔 프로세서의 취약성

중국과 미국 대학의 연구원 그룹은 예를 들어 프로세스 간 숨겨진 통신 채널을 구성하거나 Meltdown 공격 중 누출을 식별합니다.

취약점의 본질은 명령어의 추측 실행의 결과로 발생하는 EFLAGS 프로세서 레지스터의 변경이 JCC 명령어의 후속 실행 시간(지정된 조건이 충족될 때 점프)에 영향을 미친다는 것입니다. 추측 작업은 완료되지 않고 결과가 삭제되지만, 삭제된 EFLAGS 변경 사항은 JCC 명령어의 실행 시간을 분석하여 확인할 수 있습니다. 전환 전에 추측 모드에서 수행된 비교 작업이 성공할 경우 콘텐츠 선택을 위한 신호로 측정하고 사용할 수 있는 작은 지연이 발생합니다.

다른 유사한 사이드 채널 공격과 달리 새로운 방법은 캐시된 데이터와 캐시되지 않은 데이터에 대한 액세스 시간 변화를 분석하지 않으며 EFLAGS 레지스터를 초기 상태로 재설정하는 단계가 필요하지 않아 공격 탐지 및 차단이 어렵습니다. 시연으로 연구원들은 추측 작업 결과에 대한 정보를 얻기 위해 새로운 방법을 사용하여 Meltdown 공격의 변형을 구현했습니다. Meltdown 공격 중 정보 유출을 정리하는 방법의 작동은 Ubuntu 7 및 Linux 커널 6700 환경에서 Intel Core i7-7700 및 i22.04-5.15 CPU를 사용하는 시스템에서 성공적으로 시연되었습니다. Intel i9-10980XE CPU를 탑재한 시스템에서는 공격이 부분적으로만 수행되었습니다.

멜트다운 취약점은 설정된 권한이 사용자 프로세스의 이러한 액세스를 금지하기 때문에 명령을 예측적으로 실행하는 동안 프로세서가 개인 데이터 영역에 액세스한 다음 결과를 삭제할 수 있다는 사실에 기반합니다. 프로그램에서 추측에 따라 실행된 블록은 실제 조건에서는 항상 실행되는 조건 분기에 의해 메인 코드와 분리되지만 조건문은 선제 실행 중에 프로세서가 알지 못하는 계산된 값을 사용한다는 사실로 인해 코드에서 모든 분기 옵션은 추측에 따라 수행됩니다.

Meltdown의 클래식 버전에서는 일반적으로 실행되는 명령과 마찬가지로 예측적으로 실행되는 작업에 동일한 캐시가 사용되므로 예측 실행 중에 닫힌 메모리 영역의 개별 비트 내용을 반영하는 캐시에 마커를 설정한 다음 캐시된 데이터와 캐시되지 않은 데이터에 대한 액세스 시간 분석을 통해 정상적으로 실행되는 코드에서 그 의미를 파악합니다. 새로운 변종은 EFLAGS 레지스터의 변경 사항을 누출 표시로 사용합니다. 비밀 채널 시연에서 한 프로세스는 전송된 데이터를 변조하여 EFLAGS 레지스터의 내용을 변경하는 조건을 생성했고, 다른 프로세스는 JCC 명령의 실행 시간 변화를 분석하여 첫 번째 프로세스에서 전송한 데이터를 다시 생성했습니다.

출처 : opennet.ru