Forskare frÄn Texas, Illinois och Washington universiteter har avslöjat information om en ny familj av attacker via sidokanaler (CVE-2022-23823, CVE-2022-24436) som fÄtt kodnamnet Hertzbleed. Den föreslagna attackmetoden bygger pÄ egenskaper hos dynamisk frekvenshantering i moderna processorer och pÄverkar alla aktuella CPU:er frÄn Intel och AMD. Problemet kan potentiellt ocksÄ förekomma i processorer frÄn andra tillverkare som stödjer dynamisk frekvensÀndring, till exempel i ARM-system, men den genomförda studien begrÀnsades till att undersöka chipp frÄn Intel och AMD. KÀllkoden för implementeringen av attackmetoden har publicerats pÄ GitHub (implementeringen har testats pÄ en dator med CPU Intel i7-9700).
För att optimera energiförbrukningen och förhindra överhettning Àndrar processorer dynamiskt frekvensen beroende pÄ belastning, vilket leder till förÀndringar i prestanda och pÄverkar tidsÄtgÄngen för operationer (en frekvensÀndring pÄ 1 Hz leder till en förÀndring av prestanda med 1 cykel per sekund). Under den genomförda studien har det visat sig att under vissa förhÄllanden pÄ AMD och Intel-processorer korrelerar frekvensförÀndringen direkt med de data som bearbetas, vilket till exempel leder till att tiden för att berÀkna operationerna "2022 + 23823" och "2022 + 24436" skiljer sig Ät. Baserat pÄ analysen av skillnader i tid för olika operationer gÄr det indirekt att ÄterstÀlla information som anvÀnds vid berÀkningarna. I höghastighetsnÀtverk med förutsÀgbara konstanta fördröjningar kan attacken genomföras pÄ avstÄnd genom att utvÀrdera tidsÄtgÄngen för begÀrningar.
Vid en framgÄngsrik attack tillÄter de identifierade problemen att avslöja hemliga nycklar baserat pÄ analys av berÀkningstider i kryptografiska bibliotek som anvÀnder algoritmer dÀr matematiska berÀkningar alltid utförs pÄ konstant tid, oavsett typen av bearbetade data. SÄdana bibliotek ansÄgs vara skyddade mot attacker via sidokanaler, men det har visat sig att berÀkningstiden bestÀms inte bara av algoritmen utan Àven av processorernas arbetsmetoder.
Som ett praktiskt exempel som visar hur den föreslagna metoden kan anvÀndas har en attack demonstrerats pÄ implementeringen av SIKE (Supersingular Isogeny Key Encapsulation), vilket har nÄtt finalen i tÀvlingen för post-kvantkryptosystem som utförs av National Institute of Standards and Technology (NIST) i USA, och positioneras som skyddad mot attacker via sidokanaler. Under experimentet har en ny typ av attack baserad pÄ valda chiffertext (successiv urval genom manipulation av den krypterade texten och dess avkodning) lyckats helt ÄterstÀlla den nyckel som anvÀnds för kryptering, genom att mÀta frÄn ett avlÀgset system, trots att SIKE-implementeringen anvÀnde konstant tidsberÀkning. Det tog 36 timmar att identifiera den 364-bitars nyckeln med CIRCL-implementeringen, medan PQCrypto-SIDH tog 89 timmar.
Företagen Intel och AMD har erkÀnt att deras processorer Àr sÄrbara, men de planerar inte att blockera sÄrbarheten via mikrokodsuppdateringar, eftersom det Àr omöjligt att hÄrdvaruÄtgÀrda sÄrbarheten utan att pÄtagligt pÄverka prestandan. IstÀllet har utvecklarna av kryptografiska bibliotek fÄtt rekommendationer för att programmÀssigt blockera informationslÀckor vid konfidentiella berÀkningar. Företagen Cloudflare och Microsoft har redan lagt till liknande skydd i sina SIKE-implementationer, vilket har lett till en minskning av CIRCL:s prestanda med 5 % och PQCrypto-SIDH med 11 %. Ett annat alternativ för att blockera sÄrbarheten i BIOS eller drivrutinen Àr att stÀnga av "Turbo Boost", "Turbo Core" eller "Precision Boost"-lÀgen, men detta kommer att leda till en dramatisk minskning av prestandan.
Företagen Intel, Cloudflare och Microsoft informerades om problemet under tredje kvartalet 2021, medan företaget AMD informerades under första kvartalet 2022. Men pÄ begÀran av Intel sköts den offentliga avslöjandet av problemet upp till den 14 juni 2022. Problemet har bekrÀftats i processorer för stationÀra datorer och bÀrbara datorer baserade pÄ den 8-11 generationen av Intel Core-mikroarkitektur, samt för olika stationÀra, mobila och serverprocessorserier: AMD Ryzen, Athlon, A-Series och EPYC (forskarna visade metoden pÄ en Ryzen CPU med Zen 2 och Zen 3 mikroarkitektur).
KĂ€lla: opennet.ru
