3月8日消息，一項研究發現了攻擊英特爾處理器的新手段。該手段利用英特爾Coffee Lake和Skylake處理器的環形互連設計，發起側通道攻擊竊取敏感數據。

該發現由伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校的一組學者發布，預計將在今年8月舉行的USENIX安全研討會上發表。

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盡管先前已證明，針對CPU微架構的信息泄漏攻擊，可以打破用戶應用程序和操作系統之間的隔離，讓惡意程序訪問其他程序使用的內存(如Meltdown和Spectre)，但新的攻擊利用了環形互連的爭用。

SoC環形互連是一種以環形拓撲結構排列的在模總線，它實現了不同組件(又稱代理)之間的進程內通信，如內核、最后一級緩存(LLC)、圖形單元和安置在CPU內部的系統代理。每個環形代理通過環止點與環通信。

為了測試這種假設，研究人員對環形互連的協議進行了逆向工程，以探索兩個或多個進程引起環形爭奪的條件，進而利用這些條件建立一個容量為4.18Mbps的隱蔽通道。研究人員表示，這是迄今為止不依賴共享內存的跨核通道的最大容量，不同于Flush+Flush或Flush+Reload。

"關鍵是，這種攻擊手段與之前的不同，它不依賴于共享內存、緩存集、核心私有資源或任何特定的非核心結構，"該研究的作者之一Riccardo Paccagnella說。"因此，它們很難使用現有的'域隔離'技術來緩解。"

研究人員觀察到，一個環停總是優先考慮已經在環上的流量，而不是從其代理進入的新流量，當現有的環上流量延遲注入新的環上流量時，就會發生爭奪。

掌握了這些信息，攻擊者就可以測量與惡意進程相關的內存訪問延遲，該延遲是因為受害者進程的內存訪問導致帶寬容量飽和。然而，這就需要惡意進程在其私有緩存(L1-L2)中持續存在失誤，并從目標LLC片斷執行加載。

這樣一來，由于環形競爭而導致LLC的存儲器負載出現反復延遲，攻擊者可以利用這些測量結果作為側通道，從易受攻擊的EdDSA和RSA實現中泄露密鑰位，并通過提取受害用戶輸入鍵盤的精確時間來重建密碼。

具體來說，"一個了解我們逆向工程工作的攻擊者，可以利用這樣的設置方式，以保證其負載與第一個進程的負載競爭，利用緩解措施搶先調度緩存攻擊，使受害者的負載在緩存中失誤，在受害者計算時監視環爭用，然后用機器學習分類器對跟蹤和泄漏位消噪。"

該研究也標志著基于環爭用的微架構通道，首次被用來計時攻擊(注：計時攻擊是側信道攻擊的一種)，以推斷受害者輸入的敏感數據。

針對此次披露的信息，英特爾將這些攻擊歸類為"傳統側通道"，這些攻擊通常利用執行時間上的差異來推斷信息。

英特爾建議，在應對利用加密實現的定時攻擊時，遵循恒定時間編程原則：

• 運行時與秘密值無關
• 指令的執行順序(即代碼訪問模式)與秘密值無關
• 內存操作數的加載和存儲順序(即數據訪問模式)與秘密值無關

參考鏈接：https://thehackernews.com/2021/03/malware-can-exploit-new-flaw-in-intel.html