AMD प्रोसेसरमधील कॅशे चॅनेल अंदाज यंत्रणेवर दोन हल्ले

टेक्निकल युनिव्हर्सिटी ऑफ ग्राझ (ऑस्ट्रिया) मधील संशोधकांचा एक गट, पूर्वी हल्ला पद्धती विकसित करण्यासाठी ओळखला जातो एमडीएस, नेटस्पेक्टर, थ्रोहॅमर и ZombieLoad, AMD प्रोसेसरसाठी विशिष्ट हार्डवेअर ऑप्टिमायझेशनमध्ये संशोधन केले आणि विकसित झाले आहे साइड-चॅनल हल्ल्यांच्या दोन नवीन पद्धती ज्या AMD प्रोसेसरच्या L1 कॅशे चॅनल अंदाज यंत्रणेच्या ऑपरेशन दरम्यान डेटा लीकमध्ये फेरफार करतात. तंत्रांचा वापर ASLR संरक्षणाची प्रभावीता कमी करण्यासाठी, असुरक्षित AES अंमलबजावणीतील की पुनर्प्राप्त करण्यासाठी आणि स्पेक्टर हल्ल्याची प्रभावीता वाढवण्यासाठी केला जाऊ शकतो.

CPU च्या फर्स्ट लेव्हल डेटा कॅशे (L1D) मध्ये चॅनल प्रेडिक्शन मेकॅनिझम (वे प्रेडिक्टर) च्या अंमलबजावणीमध्ये समस्या ओळखल्या गेल्या, ज्याचा वापर कोणत्या कॅशे चॅनलमध्ये विशिष्ट मेमरी अॅड्रेस आहे याचा अंदाज लावण्यासाठी केला जातो. AMD प्रोसेसरमध्ये वापरलेले ऑप्टिमायझेशन μ-tags (μTag) तपासण्यावर आधारित आहे. μTag ची गणना आभासी पत्त्यावर विशिष्ट हॅश फंक्शन लागू करून केली जाते. ऑपरेशन दरम्यान, चॅनेल अंदाज इंजिन टेबलमधून कॅशे चॅनेल निर्धारित करण्यासाठी μTag वापरते. अशा प्रकारे, μTag प्रोसेसरला सर्व पर्यायांचा शोध न घेता केवळ विशिष्ट चॅनेलमध्ये प्रवेश करण्यापुरते मर्यादित ठेवण्याची परवानगी देतो, ज्यामुळे CPU ऊर्जेचा वापर लक्षणीयरीत्या कमी होतो.

2011 ते 2019 पर्यंत रिलीझ झालेल्या AMD प्रोसेसरच्या विविध पिढ्यांमध्ये चॅनेल प्रेडिक्शन सिस्टम अंमलबजावणीच्या रिव्हर्स इंजिनीअरिंग दरम्यान, दोन नवीन साइड-चॅनल हल्ला तंत्र ओळखले गेले:

• Collide+Probe - आक्रमणकर्त्याला त्याच लॉजिकल CPU कोरवर चालणाऱ्या प्रक्रियांसाठी मेमरी ऍक्सेस ट्रॅक करण्यास अनुमती देते. मेमरी ऍक्सेसचा मागोवा घेण्यासाठी μTag ची गणना करण्यासाठी वापरल्या जाणार्‍या हॅश फंक्शनमध्ये टक्कर देणारे आभासी पत्ते वापरणे हे पद्धतीचे सार आहे. Intel प्रोसेसरवर वापरल्या जाणार्‍या फ्लश+रीलोड आणि प्राइम+प्रोब हल्ल्यांप्रमाणे, Collide+Probe सामायिक मेमरी वापरत नाही आणि भौतिक पत्त्यांच्या माहितीशिवाय कार्य करते.
• लोड + रीलोड - तुम्हाला त्याच भौतिक CPU कोरवर मेमरी ऍक्सेस ट्रेस अगदी अचूकपणे निर्धारित करण्यास अनुमती देते. ही पद्धत या वस्तुस्थितीवर आधारित आहे की भौतिक मेमरी सेल फक्त एकदाच L1D कॅशेमध्ये असू शकते. त्या. भिन्न आभासी पत्त्यावर समान मेमरी सेलमध्ये प्रवेश केल्याने सेल L1D कॅशेमधून बाहेर काढला जाईल, ज्यामुळे मेमरी प्रवेशाचा मागोवा घेतला जाऊ शकतो. हल्ला सामायिक मेमरीवर अवलंबून असला तरी, तो कॅशे लाईन्स फ्लश करत नाही, ज्यामुळे शेवटच्या-स्तरीय कॅशेमधून डेटा बाहेर काढत नाही अशा स्टिल्थ हल्ल्यांना परवानगी मिळते.

कोलाइड+प्रोब आणि लोड+रीलोड तंत्रांवर आधारित, संशोधकांनी अनेक साइड-चॅनल हल्ल्याची परिस्थिती प्रदर्शित केली आहे:

• दोन प्रक्रियांमधील छुपे अप्रत्यक्ष संप्रेषण चॅनेल आयोजित करण्यासाठी पद्धती वापरण्याची शक्यता, 588 kB प्रति सेकंद वेगाने डेटा हस्तांतरणास अनुमती देऊन, दर्शविले आहे.
• μTag मधील टक्कर वापरून, ASLR (अ‍ॅड्रेस स्पेस लेआउट यादृच्छिकीकरण) च्या विविध प्रकारांसाठी एन्ट्रॉपी कमी करणे आणि पूर्णपणे अपडेट केलेल्या लिनक्स सिस्टमवर कर्नलमध्ये ASLR संरक्षण बायपास करणे शक्य झाले. वापरकर्ता ऍप्लिकेशन्स आणि सँडबॉक्स वातावरणात कार्यान्वित केलेला JavaScript कोड आणि दुसर्‍या अतिथी वातावरणात चालणारा कोड वापरून ASLR एन्ट्रॉपी कमी करण्यासाठी हल्ला करण्याची शक्यता दर्शविली आहे.
  

• Collide+Probe पद्धतीवर आधारित, असुरक्षित अंमलबजावणीतून एनक्रिप्शन की पुनर्प्राप्त करण्यासाठी हल्ला लागू करण्यात आला (आधारीत टी-टेबल) AES एन्क्रिप्शन.
• डेटा संपादन चॅनेल म्हणून Collide+Probe पद्धत वापरून, Specter हल्ला शेअर्ड मेमरी न वापरता कर्नलमधून खाजगी डेटा काढू शकला.

मायक्रोआर्किटेक्चरवर आधारित AMD प्रोसेसरवर भेद्यता आढळते
बुलडोझर, पिलेड्रिव्हर, स्टीमरोलर, झेन (रायझेन, एपिक), झेन+ आणि झेन२.
AMD ला 23 ऑगस्ट 2019 रोजी या समस्येबद्दल सूचित करण्यात आले होते, परंतु आतापर्यंत अहवाल प्रसिद्ध केला नाही भेद्यता अवरोधित करण्याबद्दल माहितीसह. संशोधकांच्या मते, चॅनेल अंदाज प्रणाली निवडकपणे अक्षम करण्यासाठी MSR बिट्स प्रदान करून मायक्रोकोड अपडेट स्तरावर समस्या अवरोधित केली जाऊ शकते, जसे की इंटेलने शाखा अंदाज यंत्रणा अक्षम करण्यावर नियंत्रण ठेवण्यासाठी केले होते.

स्त्रोत: opennet.ru