हर्ट्जब्लीड हे आधुनिक CPUs वर परिणाम करणारे साइड-चॅनल हल्ल्यांचे एक नवीन कुटुंब आहे

टेक्सास विद्यापीठ, इलिनॉय विद्यापीठ आणि वॉशिंग्टन विद्यापीठातील संशोधकांच्या पथकाने साइड-चॅनल हल्ल्यांच्या नवीन कुटुंबाविषयी माहिती उघड केली आहे (CVE-2022-23823, CVE-2022-24436), कोडनाव Hertzbleed. प्रस्तावित हल्ला पद्धत आधुनिक प्रोसेसरमधील डायनॅमिक फ्रिक्वेंसी कंट्रोलच्या वैशिष्ट्यांवर आधारित आहे आणि सर्व वर्तमान इंटेल आणि AMD CPUs वर परिणाम करते. संभाव्यतः, डायनॅमिक फ्रिक्वेंसी बदलांचे समर्थन करणार्‍या इतर उत्पादकांच्या प्रोसेसरमध्ये देखील समस्या प्रकट होऊ शकते, उदाहरणार्थ, एआरएम सिस्टममध्ये, परंतु अभ्यास इंटेल आणि एएमडी चिप्सच्या चाचणीपुरता मर्यादित होता. आक्रमण पद्धतीच्या अंमलबजावणीसह स्त्रोत मजकूर GitHub वर प्रकाशित केले आहेत (अंमलबजावणीची चाचणी इंटेल i7-9700 CPU असलेल्या संगणकावर केली गेली आहे).

उर्जेचा वापर ऑप्टिमाइझ करण्यासाठी आणि ओव्हरहाटिंग टाळण्यासाठी, प्रोसेसर लोडवर अवलंबून वारंवारता गतिशीलपणे बदलतात, ज्यामुळे कार्यप्रदर्शनात बदल होतात आणि ऑपरेशन्सच्या अंमलबजावणीच्या वेळेवर परिणाम होतो (1 हर्ट्झने वारंवारता बदलल्याने कार्यप्रदर्शनात 1 घड्याळ चक्रानुसार बदल होतो. दुसरा). अभ्यासादरम्यान, असे आढळून आले की एएमडी आणि इंटेल प्रोसेसरवरील विशिष्ट परिस्थितींमध्ये, वारंवारतेतील बदल थेट प्रक्रिया केल्या जाणार्‍या डेटाशी संबंधित आहे, जे उदाहरणार्थ, ऑपरेशन्सची गणना वेळ "2022 + 23823" या वस्तुस्थितीकडे नेत आहे. आणि "2022 + 24436" वेगळे असेल. वेगवेगळ्या डेटासह ऑपरेशन्सच्या अंमलबजावणीच्या वेळेतील फरकांच्या विश्लेषणाच्या आधारावर, गणनामध्ये वापरलेली माहिती अप्रत्यक्षपणे पुनर्संचयित करणे शक्य आहे. त्याच वेळी, अंदाज लावता येण्याजोग्या स्थिर विलंबांसह हाय-स्पीड नेटवर्कमध्ये, विनंत्यांच्या अंमलबजावणीच्या वेळेचा अंदाज घेऊन दूरस्थपणे हल्ला केला जाऊ शकतो.

हल्ला यशस्वी झाल्यास, ओळखल्या गेलेल्या समस्यांमुळे क्रिप्टोग्राफिक लायब्ररींमधील गणना वेळेच्या विश्लेषणाच्या आधारे खाजगी की निर्धारित करणे शक्य होते जे अल्गोरिदम वापरतात ज्यामध्ये गणितीय गणना नेहमी स्थिर वेळेत केली जाते, डेटाचे स्वरूप विचारात न घेता. . अशा लायब्ररींना साइड-चॅनेल हल्ल्यांपासून संरक्षित मानले गेले होते, परंतु जसे की ते दिसून आले, गणनाची वेळ केवळ अल्गोरिदमद्वारेच नव्हे तर प्रोसेसरच्या वैशिष्ट्यांद्वारे देखील निर्धारित केली जाते.

प्रस्तावित पद्धत वापरण्याची व्यवहार्यता दर्शविणारे एक व्यावहारिक उदाहरण म्हणून, SIKE (Supersingular Isogeny Key Encapsulation) की एन्कॅप्स्युलेशन मेकॅनिझमच्या अंमलबजावणीवर हल्ला दर्शविला गेला, ज्याचा US द्वारे आयोजित पोस्ट-क्वांटम क्रिप्टोसिस्टीम स्पर्धेच्या अंतिम फेरीत समावेश करण्यात आला. नॅशनल इन्स्टिट्यूट ऑफ स्टँडर्ड्स अँड टेक्नॉलॉजी (NIST), आणि साइड चॅनेल हल्ल्यांपासून संरक्षित म्हणून स्थित आहे. प्रयोगादरम्यान, निवडलेल्या सिफरटेक्स्टवर आधारित हल्ल्याचा एक नवीन प्रकार वापरून (सिफरटेक्स्टच्या हाताळणीवर आधारित आणि त्याचे डिक्रिप्शन मिळवणे यावर आधारित हळूहळू निवड), रिमोट सिस्टममधून मोजमाप घेऊन एन्क्रिप्शनसाठी वापरलेली की पूर्णपणे पुनर्प्राप्त करणे शक्य झाले. सतत गणना वेळेसह SIKE अंमलबजावणीचा वापर. CIRCL अंमलबजावणी वापरून 364-बिट की निर्धारित करण्यासाठी 36 तास लागले आणि PQCrypto-SIDH ला 89 तास लागले.

Intel आणि AMD ने त्यांच्या प्रोसेसरच्या समस्येची असुरक्षितता मान्य केली आहे, परंतु मायक्रोकोड अपडेटद्वारे असुरक्षा अवरोधित करण्याची योजना आखत नाही, कारण हार्डवेअर कार्यक्षमतेवर लक्षणीय परिणाम केल्याशिवाय हार्डवेअरमधील भेद्यता दूर करणे शक्य होणार नाही. त्याऐवजी, क्रिप्टोग्राफिक लायब्ररींच्या विकासकांना गोपनीय गणना करताना प्रोग्रामॅटिकरित्या माहिती गळती कशी रोखायची याबद्दल शिफारसी दिल्या जातात. क्लाउडफ्लेअर आणि मायक्रोसॉफ्टने त्यांच्या SIKE अंमलबजावणीसाठी आधीच समान संरक्षण जोडले आहे, ज्यामुळे CIRCL साठी 5% कामगिरी हिट आणि PQCrypto-SIDH साठी 11% कामगिरी हिट झाली आहे. भेद्यता अवरोधित करण्यासाठी आणखी एक उपाय म्हणजे BIOS किंवा ड्रायव्हरमध्ये टर्बो बूस्ट, टर्बो कोअर किंवा प्रेसिजन बूस्ट मोड अक्षम करणे, परंतु या बदलामुळे कार्यक्षमतेत तीव्र घट होईल.

इंटेल, क्लाउडफ्लेअर आणि मायक्रोसॉफ्टला 2021 च्या तिसऱ्या तिमाहीत आणि AMD ला 2022 च्या पहिल्या तिमाहीत या समस्येबद्दल सूचित करण्यात आले होते, परंतु इंटेलच्या विनंतीनुसार या समस्येचे सार्वजनिक प्रकटीकरण 14 जून 2022 पर्यंत लांबणीवर टाकण्यात आले. इंटेल कोर मायक्रोआर्किटेक्चरच्या 8-11 पिढ्यांवर आधारित डेस्कटॉप आणि लॅपटॉप प्रोसेसरमध्ये तसेच विविध डेस्कटॉप, मोबाइल आणि सर्व्हर प्रोसेसर AMD Ryzen, Athlon, A-Series आणि EPYC (संशोधकांनी या पद्धतीचे प्रात्यक्षिक करून) या समस्येच्या उपस्थितीची पुष्टी केली आहे. Zen microarchitecture 2 आणि Zen 3 सह Ryzen CPU वर).

स्त्रोत: opennet.ru