ການໂຈມຕີສອງຄັ້ງກ່ຽວກັບກົນໄກການຄາດເດົາຊ່ອງແຄດໃນໂປເຊດເຊີ AMD

ກຸ່ມນັກຄົ້ນຄວ້າຈາກວິທະຍາໄລເຕັກນິກຂອງ Graz (ອອສເຕີຍ), ກ່ອນຫນ້ານີ້ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກສໍາລັບການພັດທະນາວິທີການໂຈມຕີ MDS, NetSspectre, ຄ້ອນຕີ и ZombieLoad, ໄດ້ດໍາເນີນການຄົ້ນຄ້ວາການເພີ່ມປະສິດທິພາບຮາດແວສະເພາະກັບໂປເຊດເຊີ AMD ແລະ ໄດ້ພັດທະນາ ສອງວິທີການໃຫມ່ຂອງການໂຈມຕີຊ່ອງຂ້າງທີ່ຈັດການການຮົ່ວໄຫລຂອງຂໍ້ມູນໃນລະຫວ່າງການປະຕິບັດງານຂອງກົນໄກການຄາດເດົາຊ່ອງແຄດ LXNUMX ຂອງໂປເຊດເຊີ AMD. ເຕັກນິກດັ່ງກ່າວສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນປະສິດທິພາບຂອງການປົກປ້ອງ ASLR, ຟື້ນຕົວກະແຈໃນການປະຕິບັດ AES ທີ່ມີຄວາມສ່ຽງ, ແລະເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງການໂຈມຕີ Spectre.

ບັນຫາໄດ້ຖືກລະບຸໃນການປະຕິບັດກົນໄກການຄາດເດົາຊ່ອງທາງ (ຕົວຄາດຄະເນວິທີການ) ໃນແຄດຂໍ້ມູນລະດັບທໍາອິດຂອງ CPU (L1D), ນໍາໃຊ້ເພື່ອຄາດເດົາວ່າຊ່ອງແຄດໃດມີທີ່ຢູ່ຫນ່ວຍຄວາມຈໍາທີ່ແນ່ນອນ. ການເພີ່ມປະສິດທິພາບທີ່ໃຊ້ໃນໂປເຊດເຊີ AMD ແມ່ນອີງໃສ່ການກວດສອບ μ-tags (μTag). μTag ຖືກຄິດໄລ່ໂດຍການໃຊ້ຟັງຊັນ hash ສະເພາະກັບທີ່ຢູ່ virtual. ໃນລະຫວ່າງການປະຕິບັດງານ, ເຄື່ອງຈັກຄາດຄະເນຊ່ອງທາງຈະໃຊ້ μTag ເພື່ອກໍານົດຊ່ອງທາງ cache ຈາກຕາຕະລາງ. ດັ່ງນັ້ນ, μTag ອະນຸຍາດໃຫ້ໂປເຊດເຊີສາມາດຈໍາກັດຕົວເອງໃນການເຂົ້າເຖິງພຽງແຕ່ຊ່ອງທາງສະເພາະ, ໂດຍບໍ່ມີການຊອກຫາທາງເລືອກທັງຫມົດ, ເຊິ່ງຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນການບໍລິໂພກພະລັງງານຂອງ CPU.

ໃນລະຫວ່າງການວິສະວະກໍາຍ້ອນກັບຂອງການປະຕິບັດລະບົບການຄາດເດົາຊ່ອງທາງໃນຮຸ່ນຕ່າງໆຂອງໂປເຊດເຊີ AMD ທີ່ປ່ອຍອອກມາຈາກ 2011 ຫາ 2019, ສອງເຕັກນິກການໂຈມຕີຊ່ອງທາງຂ້າງໃຫມ່ໄດ້ຖືກກໍານົດ:

• Collide+Probe - ອະນຸຍາດໃຫ້ຜູ້ໂຈມຕີສາມາດຕິດຕາມການເຂົ້າເຖິງຫນ່ວຍຄວາມຈໍາສໍາລັບຂະບວນການທີ່ເຮັດວຽກຢູ່ໃນຫຼັກ CPU ທີ່ມີເຫດຜົນດຽວກັນ. ໂດຍເນື້ອແທ້ແລ້ວຂອງວິທີການແມ່ນການນໍາໃຊ້ທີ່ຢູ່ virtual ທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດການຂັດກັນໃນຫນ້າທີ່ hash ທີ່ໃຊ້ໃນການຄິດໄລ່ μTag ເພື່ອຕິດຕາມການເຂົ້າເຖິງຫນ່ວຍຄວາມຈໍາ. ບໍ່ເຫມືອນກັບການໂຈມຕີ Flush+Reload ແລະ Prime+Probe ທີ່ໃຊ້ໃນໂປເຊດເຊີ Intel, Collide+Probe ບໍ່ໄດ້ໃຊ້ຫນ່ວຍຄວາມຈໍາທີ່ໃຊ້ຮ່ວມກັນແລະເຮັດວຽກໂດຍບໍ່ມີຄວາມຮູ້ກ່ຽວກັບທີ່ຢູ່ທາງດ້ານຮ່າງກາຍ.
• Load+Reload - ຊ່ວຍໃຫ້ທ່ານສາມາດກໍານົດຮ່ອງຮອຍການເຂົ້າເຖິງຫນ່ວຍຄວາມຈໍາໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງກ່ຽວກັບຫຼັກ CPU ດຽວກັນ. ວິທີການແມ່ນອີງໃສ່ຄວາມຈິງທີ່ວ່າເຊນຫນ່ວຍຄວາມຈໍາທາງດ້ານຮ່າງກາຍສາມາດຢູ່ໃນ cache L1D ໄດ້ຄັ້ງດຽວ. ເຫຼົ່ານັ້ນ. ການເຂົ້າເຖິງເຊນຫນ່ວຍຄວາມຈໍາດຽວກັນຢູ່ໃນທີ່ຢູ່ virtual ທີ່ແຕກຕ່າງກັນຈະເຮັດໃຫ້ເຊນຖືກຂັບໄລ່ອອກຈາກ cache L1D, ອະນຸຍາດໃຫ້ຕິດຕາມການເຂົ້າເຖິງຫນ່ວຍຄວາມຈໍາ. ເຖິງແມ່ນວ່າການໂຈມຕີຈະອີງໃສ່ຄວາມຊົງຈໍາທີ່ໃຊ້ຮ່ວມກັນ, ມັນບໍ່ໄດ້ລ້າງສາຍ cache, ອະນຸຍາດໃຫ້ການໂຈມຕີ stealth ທີ່ບໍ່ໄດ້ຂັບໄລ່ຂໍ້ມູນຈາກ cache ລະດັບສຸດທ້າຍ.

ອີງໃສ່ເຕັກນິກການ Collide+Probe ແລະ Load+Reload, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນສະຖານະການໂຈມຕີຊ່ອງຂ້າງຫຼາຍ:

• ຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການນໍາໃຊ້ວິທີການໃນການຈັດຕັ້ງຊ່ອງທາງການສື່ສານທາງອ້ອມທີ່ເຊື່ອງໄວ້ລະຫວ່າງສອງຂະບວນການ, ອະນຸຍາດໃຫ້ໂອນຂໍ້ມູນດ້ວຍຄວາມໄວສູງເຖິງ 588 kB ຕໍ່ວິນາທີ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນ.
• ການນໍາໃຊ້ collision ໃນ μTag, ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະຫຼຸດຜ່ອນ entropy ສໍາລັບ variants ທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງ ASLR (Address Space Layout Randomization) ແລະ bypass ການປົກປ້ອງ ASLR ໃນ kernel ໃນລະບົບ Linux ທີ່ມີການປັບປຸງຢ່າງສົມບູນ. ຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການປະຕິບັດການໂຈມຕີເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນ ASLR entropy ທັງຈາກຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງຜູ້ໃຊ້ແລະການນໍາໃຊ້ລະຫັດ JavaScript ທີ່ຖືກປະຕິບັດໃນສະພາບແວດລ້ອມ sandbox ແລະລະຫັດທີ່ເຮັດວຽກຢູ່ໃນສະພາບແວດລ້ອມແຂກອື່ນແມ່ນສະແດງໃຫ້ເຫັນ.
  

• ອີງຕາມວິທີການ Collide+Probe, ການໂຈມຕີໄດ້ຖືກປະຕິບັດເພື່ອກູ້ຄືນລະຫັດການເຂົ້າລະຫັດຈາກການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດທີ່ມີຄວາມສ່ຽງ (ອີງໃສ່ ຕາຕະລາງ T) ການເຂົ້າລະຫັດ AES.
• ໂດຍການນໍາໃຊ້ວິທີການ Collide+Probe ເປັນຊ່ອງທາງການໄດ້ຮັບຂໍ້ມູນ, ການໂຈມຕີ Spectre ສາມາດສະກັດຂໍ້ມູນສ່ວນຕົວອອກຈາກ kernel ໂດຍບໍ່ຕ້ອງໃຊ້ຫນ່ວຍຄວາມຈໍາທີ່ໃຊ້ຮ່ວມກັນ.

ຊ່ອງໂຫວ່ເກີດຂື້ນກັບໂປເຊດເຊີ AMD ໂດຍອີງໃສ່ສະຖາປັດຕະຍະກໍາຈຸລະພາກ
Bulldozer, Piledriver, Steamroller, Zen (Ryzen, Epic), Zen+ ແລະ Zen2.
AMD ໄດ້ຮັບການແຈ້ງເຕືອນກ່ຽວກັບບັນຫາດັ່ງກ່າວໃນວັນທີ 23 ສິງຫາ 2019, ແຕ່ມາຮອດປັດຈຸບັນ ບໍ່​ໄດ້​ເປີດ​ເຜີຍ​ບົດ​ລາຍ​ງານ​ ກັບຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບການສະກັດຊ່ອງໂຫວ່. ອີງຕາມນັກຄົ້ນຄວ້າ, ບັນຫາສາມາດຖືກສະກັດຢູ່ໃນລະດັບການປັບປຸງ microcode ໂດຍການສະຫນອງ MSR bits ເພື່ອເລືອກປິດການທໍາງານຂອງລະບົບການຄາດຄະເນຊ່ອງທາງ, ຄ້າຍຄືກັບສິ່ງທີ່ Intel ເຮັດເພື່ອຄວບຄຸມການປິດການທໍາງານຂອງກົນໄກການຄາດຄະເນສາຂາ.

ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນ: opennet.ru