ആധുനിക CPU-കളെ ബാധിക്കുന്ന സൈഡ്-ചാനൽ ആക്രമണങ്ങളുടെ ഒരു പുതിയ കുടുംബമാണ് ഹെർട്സ്ബ്ലീഡ്

യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഓഫ് ടെക്സസ്, യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഓഫ് ഇല്ലിനോയിസ്, യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഓഫ് വാഷിംഗ്ടൺ എന്നിവിടങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള ഒരു സംഘം ഗവേഷകർ ഹെർട്സ്ബ്ലീഡ് എന്ന രഹസ്യനാമമുള്ള സൈഡ്-ചാനൽ ആക്രമണങ്ങളുടെ (CVE-2022-23823, CVE-2022) ഒരു പുതിയ കുടുംബത്തെക്കുറിച്ചുള്ള വിവരങ്ങൾ വെളിപ്പെടുത്തി. ആധുനിക പ്രോസസ്സറുകളിലെ ഡൈനാമിക് ഫ്രീക്വൻസി നിയന്ത്രണത്തിന്റെ സവിശേഷതകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ് നിർദ്ദിഷ്ട ആക്രമണ രീതി, നിലവിലുള്ള എല്ലാ ഇന്റൽ, എഎംഡി സിപിയുകളെയും ബാധിക്കുന്നു. സാധ്യതയനുസരിച്ച്, ഡൈനാമിക് ഫ്രീക്വൻസി മാറ്റങ്ങളെ പിന്തുണയ്ക്കുന്ന മറ്റ് നിർമ്മാതാക്കളിൽ നിന്നുള്ള പ്രൊസസറുകളിലും പ്രശ്നം പ്രകടമാകാം, ഉദാഹരണത്തിന്, ARM സിസ്റ്റങ്ങളിൽ, പക്ഷേ പഠനം ഇന്റൽ, എഎംഡി ചിപ്പുകൾ പരീക്ഷിക്കുന്നതിന് മാത്രമായി പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. ആക്രമണ രീതി നടപ്പിലാക്കുന്ന ഉറവിട പാഠങ്ങൾ GitHub-ൽ പ്രസിദ്ധീകരിക്കുന്നു (ഇന്റൽ i24436-7 CPU ഉള്ള ഒരു കമ്പ്യൂട്ടറിൽ നടപ്പിലാക്കൽ പരീക്ഷിച്ചു).

വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിനും അമിതമായി ചൂടാക്കുന്നത് തടയുന്നതിനും, പ്രോസസ്സറുകൾ ലോഡിനെ ആശ്രയിച്ച് ആവൃത്തിയെ ചലനാത്മകമായി മാറ്റുന്നു, ഇത് പ്രകടനത്തിലെ മാറ്റങ്ങളിലേക്ക് നയിക്കുകയും പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ നിർവ്വഹണ സമയത്തെ ബാധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു (1 Hz ആവൃത്തിയിലെ മാറ്റം ഓരോ ക്ലോക്ക് സൈക്കിളിലും പ്രകടനത്തിൽ മാറ്റത്തിന് കാരണമാകുന്നു. രണ്ടാമത്തേത്). എ‌എം‌ഡി, ഇന്റൽ പ്രോസസ്സറുകളിലെ ചില വ്യവസ്ഥകളിൽ, ആവൃത്തിയിലെ മാറ്റം പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്ന ഡാറ്റയുമായി നേരിട്ട് ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നുവെന്ന് പഠനത്തിനിടെ കണ്ടെത്തി, ഉദാഹരണത്തിന്, “1 + 2022” പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ കണക്കുകൂട്ടൽ സമയം എന്ന വസ്തുതയിലേക്ക് ഇത് നയിക്കുന്നു. കൂടാതെ "23823 + 2022" വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും. വ്യത്യസ്ത ഡാറ്റയുള്ള പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ നിർവ്വഹണ സമയത്തിലെ വ്യത്യാസങ്ങളുടെ വിശകലനത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, കണക്കുകൂട്ടലുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന വിവരങ്ങൾ പരോക്ഷമായി പുനഃസ്ഥാപിക്കാൻ സാധിക്കും. അതേ സമയം, പ്രവചനാതീതമായ സ്ഥിരമായ കാലതാമസങ്ങളുള്ള അതിവേഗ നെറ്റ്‌വർക്കുകളിൽ, അഭ്യർത്ഥനകളുടെ നിർവ്വഹണ സമയം കണക്കാക്കി വിദൂരമായി ഒരു ആക്രമണം നടത്താം.

ആക്രമണം വിജയകരമാണെങ്കിൽ, പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്ന ഡാറ്റയുടെ സ്വഭാവം പരിഗണിക്കാതെ തന്നെ, ഗണിതശാസ്ത്രപരമായ കണക്കുകൂട്ടലുകൾ എല്ലായ്പ്പോഴും സ്ഥിരമായി നടക്കുന്ന അൽഗോരിതങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന ക്രിപ്റ്റോഗ്രാഫിക് ലൈബ്രറികളിലെ കണക്കുകൂട്ടൽ സമയത്തിന്റെ വിശകലനത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി സ്വകാര്യ കീകൾ നിർണ്ണയിക്കുന്നത് തിരിച്ചറിഞ്ഞ പ്രശ്നങ്ങൾ സാധ്യമാക്കുന്നു. . അത്തരം ലൈബ്രറികൾ സൈഡ്-ചാനൽ ആക്രമണങ്ങളിൽ നിന്ന് സംരക്ഷിക്കപ്പെട്ടതായി കണക്കാക്കപ്പെട്ടിരുന്നു, എന്നാൽ അത് മാറിയതുപോലെ, കണക്കുകൂട്ടൽ സമയം നിർണ്ണയിക്കുന്നത് അൽഗോരിതം മാത്രമല്ല, പ്രോസസ്സറിന്റെ സവിശേഷതകളും ആണ്.

നിർദ്ദിഷ്ട രീതി ഉപയോഗിക്കുന്നതിനുള്ള സാധ്യത കാണിക്കുന്ന ഒരു പ്രായോഗിക ഉദാഹരണമായി, SIKE (Supersingular Isogeny Key Encapsulation) കീ എൻക്യാപ്‌സുലേഷൻ മെക്കാനിസം നടപ്പിലാക്കുന്നതിനെതിരായ ആക്രമണം പ്രകടമാക്കി, ഇത് യുഎസ് നടത്തിയ പോസ്റ്റ്-ക്വാണ്ടം ക്രിപ്‌റ്റോസിസ്റ്റംസ് മത്സരത്തിന്റെ ഫൈനലിൽ ഉൾപ്പെടുത്തി. നാഷണൽ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് സ്റ്റാൻഡേർഡ്സ് ആൻഡ് ടെക്നോളജി (എൻഐഎസ്ടി), സൈഡ് ചാനൽ ആക്രമണങ്ങളിൽ നിന്ന് സംരക്ഷിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. പരീക്ഷണ വേളയിൽ, തിരഞ്ഞെടുത്ത സൈഫർടെക്‌സ്‌റ്റിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ആക്രമണത്തിന്റെ ഒരു പുതിയ വകഭേദം ഉപയോഗിച്ച് (സിഫർടെക്‌സ്‌റ്റിന്റെ കൃത്രിമത്വവും അതിന്റെ ഡീക്രിപ്‌ഷൻ നേടലും അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ക്രമാനുഗതമായ തിരഞ്ഞെടുപ്പ്), ഒരു റിമോട്ട് സിസ്റ്റത്തിൽ നിന്ന് അളവുകൾ എടുത്ത് എൻക്രിപ്‌ഷനായി ഉപയോഗിക്കുന്ന കീ പൂർണ്ണമായും വീണ്ടെടുക്കാൻ സാധിച്ചു. സ്ഥിരമായ കണക്കുകൂട്ടൽ സമയത്തോടുകൂടിയ ഒരു SIKE നടപ്പിലാക്കലിന്റെ ഉപയോഗം. CIRCL നടപ്പിലാക്കൽ ഉപയോഗിച്ച് ഒരു 364-ബിറ്റ് കീ നിർണ്ണയിക്കാൻ 36 മണിക്കൂർ എടുത്തു, PQCrypto-SIDH 89 മണിക്കൂർ എടുത്തു.

ഇന്റലും എഎംഡിയും തങ്ങളുടെ പ്രോസസറുകളുടെ പ്രശ്‌നത്തിന്റെ അപകടസാധ്യത അംഗീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്, എന്നാൽ മൈക്രോകോഡ് അപ്‌ഡേറ്റിലൂടെ അപകടസാധ്യത തടയാൻ പദ്ധതിയിടരുത്, കാരണം ഹാർഡ്‌വെയർ പ്രകടനത്തിൽ കാര്യമായ സ്വാധീനം ചെലുത്താതെ ഹാർഡ്‌വെയറിലെ കേടുപാടുകൾ ഇല്ലാതാക്കാൻ കഴിയില്ല. പകരം, ക്രിപ്‌റ്റോഗ്രാഫിക് ലൈബ്രറികളുടെ ഡെവലപ്പർമാർക്ക് രഹസ്യമായ കണക്കുകൂട്ടലുകൾ നടത്തുമ്പോൾ വിവരങ്ങൾ ചോരുന്നത് എങ്ങനെ പ്രോഗ്രമാറ്റിക്കായി തടയാം എന്നതിനെക്കുറിച്ചുള്ള ശുപാർശകൾ നൽകുന്നു. ക്ലൗഡ്ഫ്ലെയറും മൈക്രോസോഫ്റ്റും അവരുടെ SIKE നടപ്പിലാക്കലുകളിൽ ഇതിനകം സമാനമായ പരിരക്ഷ ചേർത്തിട്ടുണ്ട്, ഇത് CIRCL-ന് 5% പ്രകടന ഹിറ്റും PQCrypto-SIDH-ന് 11% പ്രകടനവും നേടി. ബയോസിലോ ഡ്രൈവറിലോ ടർബോ ബൂസ്റ്റ്, ടർബോ കോർ അല്ലെങ്കിൽ പ്രിസിഷൻ ബൂസ്റ്റ് മോഡുകൾ പ്രവർത്തനരഹിതമാക്കുക എന്നതാണ് അപകടസാധ്യത തടയുന്നതിനുള്ള മറ്റൊരു പരിഹാരം, എന്നാൽ ഈ മാറ്റം പ്രകടനത്തിൽ ഗണ്യമായ കുറവുണ്ടാക്കും.

ഇന്റൽ, ക്ലൗഡ്ഫ്ലെയർ, മൈക്രോസോഫ്റ്റ് എന്നിവയെ 2021 മൂന്നാം പാദത്തിലും എഎംഡി 2022 ആദ്യ പാദത്തിലും ഇഷ്യൂ സംബന്ധിച്ച് അറിയിപ്പ് ലഭിച്ചിരുന്നു, എന്നാൽ ഇന്റലിന്റെ അഭ്യർത്ഥന പ്രകാരം ഇഷ്യുവിന്റെ പരസ്യമായ വെളിപ്പെടുത്തൽ 14 ജൂൺ 2022 വരെ നീട്ടി. ഇന്റൽ കോർ മൈക്രോ ആർക്കിടെക്ചറിന്റെ 8-11 തലമുറകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഡെസ്‌ക്‌ടോപ്പ്, ലാപ്‌ടോപ്പ് പ്രോസസറുകളിലും വിവിധ ഡെസ്‌ക്‌ടോപ്പ്, മൊബൈൽ, സെർവർ പ്രോസസറുകളിലും എഎംഡി റൈസൺ, അത്‌ലോൺ, എ-സീരീസ്, ഇപിവൈസി (ഗവേഷകർ ഈ രീതി പ്രദർശിപ്പിച്ചു സെൻ മൈക്രോ ആർക്കിടെക്ചർ 2, സെൻ 3 എന്നിവയുള്ള Ryzen CPU-കളിൽ).

അവലംബം: opennet.ru