Një grup hulumtuesish nga Universiteti i Teksasit, Universiteti i Illinoisit dhe Universiteti i Washingtonit kanë zbuluar detaje mbi një familje të re sulmesh përmes kanaleve anësore (CVE-2022-23823, CVE-2022-24436), të quajtur Hertzbleed. Metoda e propozuar e sulmit bazohet në veçoritë e menaxhimit dinamik të frekuencës në procesorët modernë dhe prek të gjithë CPU-të aktualë Intel dhe AMD. Potencialisht, problemi mund të shfaqet edhe në procesorët e prodhuesve të tjerë që mbështesin ndryshimin dinamik të frekuencës, siç janë sistemet ARM, por hulumtimi i kryer u kufizua në verifikimin e çipave Intel dhe AMD. Kodet burimore për realizimin e metodës së sulmit janë publikuar në GitHub (implementimi është testuar në një kompjuter me CPU Intel i7-9700).
Për të optimizuar konsumimin e energjisë dhe për të parandaluar tepricën e nxehtësisë, procesorët ndryshojnë dinamikisht frekuencën në varësi të ngarkesës, që çon në ndryshimin e performancës dhe ndikon në kohën e ekzekutimit të operacioneve (ndryshimi i frekuencës me 1 Hz çon në ndryshimin e performancës me 1 cikël në sekondë). Gjatë hulumtimit të kryer, u zbuluar se në kushte të caktuara, në procesorët AMD dhe Intel, ndryshimi i frekuencës korrelaton drejtpërdrejt me të dhënat e përpunuara, duke bërë që, për shembull, koha e llogaritjes së operacioneve "2022 + 23823" dhe "2022 + 24436" të ndryshojë. Në bazë të analizës së ndryshimeve në kohën e ekzekutimit të operacioneve me të dhëna të ndryshme, është e mundur të rikuperohet indirekt informacioni i përdorur gjatë llogaritjeve. Në rrjetet me shpejtësi të lartë me vonesa të parashikueshme, sulmi mund të kryhet në distancë, duke vlerësuar kohën e ekzekutimit të kërkesave.
Nëse sulmi realizohet me sukses, problemet e zbuluara lejojnë përcaktimin e çelësave të mbyllur nëpërmjet analizimit të kohës së llogaritjeve në biblioteka kriptografike që përdorin algoritme të cilat kryejnë llogaritje matematikore gjithnjë për një kohë të qëndrueshme, pa marrë parasysh karakterin e të dhënave të përpunuara. Bleret e tilla u konsideruan të mbrojtura nga sulmet përmes kanaleve anësore, por siç duket, koha e llogaritjes përcaktohet jo vetëm nga algoritmi, por edhe nga veçoritë e funksionimit të procesorit.
Si demonstrimi i një shembulli praktik që ilustron realizueshmërinë e metodës së propozuar, është demonstruar një sulm ndaj implementimit të mekanizmit të inkapsulimit të çelësave SIKE (Supersingular Isogeny Key Encapsulation), i cili hyri në finale të garës për sistemet kriptografike pas-kvante, organizuar nga Instituti Kombëtar i Standardeve dhe Teknologjisë i SHBA-ve (NIST), dhe pozicionohet si i mbrojtur nga sulmet përmes kanaleve anësore. Gjatë eksperimentit, me një variant të ri të sulmit, i bazuar në një tekst të enkriptuar (përzgjedhje graduale e bazuar në manipulimin e tekstit të enkriptuar dhe marrjen e dekryptimit të tij), u arrit të rikuperohej plotësisht çelësi i përdorur për enkriptim, duke kryer matjet nga një sistem të largët, pavarësisht nga përdorimi i implementimit të SIKE me kohë të qëndrueshme të llogaritjeve. Përcaktimi i një çelësi 364-bit, me implementimin CIRCL, zgjati 36 orë, ndërsa PQCrypto-SIDH zgjati 89 orë.
Kompanitë Intel dhe AMD e kanë pranuar se procesorët e tyre janë të ekspozuar ndaj problemit, por nuk planifikojnë të bllokojnë vulnerabilitetin përmes një përditësimi të mikropreferencave, pasi të eliminohet vulnerabiliteti pa ndikuar ndjeshëm në performancë nuk është e mundur. Në vend të kësaj, zhvilluesit e bibliotekave kriptografike janë udhëzuar të bllokojnë në mënyrë programore rrjedhjen e informacionit gjatë përllogaritjeve të ndjeshme. Kompanitë Cloudflare dhe Microsoft kanë shtuar tashmë mbrojtje të tillë në implementimet e tyre të SIKE, duke rezultuar në një ulje të performancës CIRCL prej 5%, dhe PQCrypto-SIDH prej 11%. Si një alternative tjetër për të bllokuar vulnerabilitetin në BIOS ose në drejtues, mund të çaktivizoni modet 'Turbo Boost', 'Turbo Core' ose 'Precision Boost', por ky ndryshim do të shkaktonte një ulje të thellë të performancës.
Kompani Intel, Cloudflare dhe Microsoft u njoftuan për problemin në tremujorin e tretë të vitit 2021, ndërsa kompania AMD në tremujorin e parë të vitit 2022, por me kërkesë të Intel, publikimi i informacionit për problemin u shty deri më 14 qershor 2022. Prania e problemit është konfirmuar në procesorët për sisteme desktop dhe laptop të bazuar në mikroarkitekturën Intel Core të gjeneratave 8-11, si dhe për një varg procesorësh desktop, mobil dhe server AMD Ryzen, Athlon, A-Series dhe EPYC (kërkuesit demonstruan metodën në CPU Ryzen me mikroarkitekturën Zen 2 dhe Zen 3).
Burimi: opennet.ru
