英特爾、AMD CPU爆出新漏洞：x86處理器中招，遠程提取加密密鑰
Hertzbleed 對于加密軟件安全來說是一個實實在在的威脅。
有研究人員表示，他們在來自英特爾、AMD 和其他公司的微處理器中發現了新的漏洞，遠程攻擊者可以利用該漏洞獲取硬件傳輸密鑰和其他加密數據。來自德克薩斯大學奧斯汀分校、伊利諾伊大學厄巴納 - 香檳分校等機構的研究者，將本次攻擊方式命名為 Hertzbleed。
Hertzbleed 攻擊的核心在于動態電壓和頻率縮放（DVFS，dynamic voltage and frequency scaling），即用于節能和減少芯片產生熱量的功率和熱管理功能。
硬件制造商表示黑客通過測量芯片在處理數據時消耗的功率，來從芯片中提取加密數據。幸運的是，黑客針對微處理器的功耗分析攻擊手段是有限的，因為攻擊者在處理加密數據時幾乎沒有可行的方法來遠程測量功耗?，F在，研究人員已經找到了如何將功耗分析攻擊轉化為另一類要求相對較低的側信道（side-channel）攻擊。
他們在論文《 Hertzbleed: Turning Power Side-Channel Attacks Into Remote Timing Attacks on x86 》中對這一攻擊進行了詳細的說明。
論文地址：https://www.hertzbleed.com/hertzbleed.pdf。
針對 DVFS 的攻擊
該研究團隊發現，DVFS 允許攻擊者通過監控服務器響應查詢所需的時間來推斷功耗的變化，這一發現大大減少了研究者所需的工作量。在了解了 DVFS 特性的工作原理后，電源側信道攻擊將變得更加簡單，可以遠程進行定時攻擊。
該漏洞被跟蹤為 Intel 芯片的 CVE-2022-24436 和 AMD CPU 的 CVE-2022-23823。研究人員已經展示了如何利用其開發的漏洞技術從運行 SIKE 的服務器中提取加密密鑰（SIKE 是一種加密算法，用于在雙方之間通過不安全的通信信道建立密鑰）。
研究人員表示，他們成功地重現了對 Intel CPU 從第 8 代到第 11 代 Core 微架構的攻擊。他們還聲稱該技術可以在 Intel Xeon CPU 上運行，并證明了 AMD Ryzen 處理器易受攻擊，并啟用了針對 Intel 芯片的相同 SIKE 攻擊。研究人員認為，其他制造商的芯片也可能受到影響。
在一篇解釋這一發現的博客文章中，研究團隊成員寫道：
「Hertzbleed 是一個新的側信道攻擊家族：頻率側信道。在最壞的情況下，這些攻擊可以讓攻擊者從以前被認為是安全的遠程服務器中提取加密密鑰。
實驗表明，在某些情況下，現代 x86 處理器的動態頻率縮放取決于正在處理的數據。這意味著，在現代處理器上，相同的程序在計算時可以以不同的 CPU 頻率運行（因此需要不同的運行時間）。Hertzbleed 對加密軟件來說確實是一個威脅?！?/span>
與此同時，英特爾安全通信和事件響應高級總監 Jerry Bryant 對該技術的實用性提出了質疑。他表示：雖然從研究的角度來看這個問題很有趣，但我們認為這種攻擊在實驗室環境之外是不可行的。另外，針對電源側信道攻擊而加強的加密實現不易受到這類攻擊。
英特爾和 AMD 廠商都沒有發布微指令來改變這一漏洞。相反，他們支持 Microsoft 和 Cloudflare 分別對其 PQCrypto-SIDH 和 CIRCL 加密代碼庫所做的更改。研究人員估計，這種緩解措施為 PQCrypto SIDH 和 CIRCL 分別增加了 11% 和 5% 的去封裝性能開銷。
AMD 拒絕在取消協調披露禁令之前發表評論。
在解釋 Hertzbleed 攻擊時，研究人員在論文中寫道：「該研究展示了在現代英特爾 (和 AMD) x86 CPU 上，功耗分析攻擊可以轉變為計時攻擊，這提升了對功耗測量接口的需求。該研究是通過 CPU 的 DVFS 實現的，DVFS 是一種常用的技術，通過動態調整 CPU 頻率來降低功耗(在 CPU 低負載期間)，并確保系統保持在功率和發熱限制(在 CPU 高負載期間) 內。
該研究發現，在某些情況下，DVFS 引起的 CPU 頻率調整取決于當前以毫秒為單位的功耗。因此，由于功耗與數據相關，因此 CPU 頻率調整也與數據相關。
更糟糕的是，該研究表明無需任何特殊權限甚至遠程，攻擊者都可以觀察到與數據相關的頻率調整。原因是 CPU 頻率偏差直接轉化為執行時間偏差（如 1 赫茲 = 每秒 1 個周期）?！?/span>
盡管尚未提供修補程序來解決本次漏洞，但英特爾已經建議加密開發人員遵循其指導，加強其庫和應用程序，以防頻率限制信息泄露。
