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论文分享 《Timing Side-channel Attacks and Countermeasures in CPU Microarchitectures》

时间:2024-09-14 09:13:10浏览次数:9  
标签:硬件资源 漏洞 Attacks 攻击 Cache Microarchitectures Attacker Victim CPU

Attack 概述

传统攻击(CONVENTIONAL ATTACKS)

在传统攻击中,Attacker 通常:

  • 与 Victim 共享硬件资源 (比如说 LLC,BP,Prefetcher 等)
  • 可以观察,改变微架构状态

攻击步骤

image

本文作者将传统攻击分为以下三步,如 Fig 1 所示:

  1. 定位“漏洞”:该漏洞包括“代码漏洞”(vulnerable code gadgets),即与 secrect 相关的代码片段;也包括“硬件漏洞”,即 Attack 与 Victim 共享的硬件资源,Attack 通过改变与观察共享硬件资源的状态改变,从而执行攻击。

  2. 观察微架构状态变化:在定位“漏洞”之后,Attacker 需要确定与 Victim 的“冲突域”(collision domain),该“冲突域”会对 Victim 的执行过程造成影响,从而改变微架构状态。
    读者或许对“冲突域”这个概念有些困惑,比如说某一个 Cache Set,Attacker 和 Victim 都要占用,那么这个 Cache Set 就是冲突域。同样的, TLB,Prefetcher 等各种硬件资源都会具有类似于 Cache 的结构,因此这些硬件资源也会存在“冲突域”。

  3. 恢复 Secret 信息: 通过观察微架构的状态变化,Attacker 可以获知 Victim 的内存访问“模式”(pattern),从而可以恢复 Secret 信息。

基于 Cache 的传统攻击

image

瞬态执行攻击 (TRANSIENT EXECUTION ATTACKS)

Countermeasure 概述

标签:硬件资源,漏洞,Attacks,攻击,Cache,Microarchitectures,Attacker,Victim,CPU
From: https://www.cnblogs.com/yinhaofei/p/18413307

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