英特爾CPU曝出漏洞：監(jiān)視功耗就能輕松獲取數(shù)據(jù)
木易 發(fā)自 凹非寺
量子位 報道 | 公眾號 QbitAI
你的CPU數(shù)據(jù)，可能存在被竊取的風險。
這個最新被發(fā)現(xiàn)的英特爾CPU漏洞，讓攻擊者直接通過監(jiān)視功耗的變化，便可以輕松獲取你的CPU數(shù)據(jù)。
漏洞一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，英特爾立即對此作出了補救。不過，這并不僅僅是英特爾一家的事情，其他各大廠商也都在打補丁。
那么，究竟是出了什么問題？
直擊RAPL的Platypus
問題，便是出在RAPL上。
RAPL，表示的是運行時平均功率限制，是允許固件或軟件應用程序監(jiān)控CPU和DRAM功耗的一個組件。
而關于具體的攻擊原理，研究人員是這么介紹道：
通過觀察功耗的變化，區(qū)分不同的指令、操作數(shù)和內存負載的不同漢明權重，攻擊者便可以推斷加載的值。
這么簡單？對，就是這么簡單。
雖然有著KASLR、TEEs等保護一系列安全系統(tǒng)的保護，但是攻擊者僅僅通過RAPL，利用監(jiān)視功耗值的變化，便可以繞過所有這些安全系統(tǒng)，獲取我們CPU的數(shù)據(jù)。
這個漏洞，是由來自格拉茨技術大學、伯明翰大學等高校的科學家發(fā)現(xiàn)并進行了報道。
而這種攻擊方法，被研究者命名為Platypus，是「漏電攻擊：針對你受保護的用戶機密」（Power Leakage Attacks: Targeting Your Protected User Secrets） 的首字母縮寫。
利用監(jiān)視功耗值變化的這一漏洞，研究者們也順藤摸瓜，有了不少發(fā)現(xiàn)和預警。
首先，Platypus的攻擊在Linux系統(tǒng)上是最有效的，這是因為Linux內核附帶了PowerCap框架。
PowerCap是一個通用驅動程序，其用于與RAPL接口和其他功率限額API進行交互。而這，將允許攻擊者輕松讀取功耗值。
這也是Linux作為開源系統(tǒng)，對于功耗監(jiān)視的訪問權限偏低所帶來的一個問題。
所以相比之下，Windows和macOS系統(tǒng)是安全的。
但是，如果你的設備上安裝英特爾的Power Gadget，那么攻擊者便可以與RAPL接口進行交互。于是，攻擊也便成了可能。
此外，不論OS如何，針對英特爾SGX安全區(qū)的攻擊都可以進行，因為攻擊者針對的是SGX安全區(qū)，而非OS及CPU內存。
對此，研究者們做了攻擊測試進行驗證：
- 監(jiān)視了RAPL功耗值僅20秒鐘，攻擊者便繞過了KASLR，開始從Linux內核中檢索數(shù)據(jù)；
- 監(jiān)視100分鐘的RAPL數(shù)據(jù)，便從SGX安全區(qū)取得了RSA私鑰；
- 從SGX安全區(qū)和Linux內核內存空間取得AES-NI加密密鑰的攻擊稍久，需要26小時。
攻擊非常有效，而且功耗監(jiān)視進行攻擊，這還是第一次。
除此之外，遠程操作讓這類攻擊是隱秘性更上了一層樓。
在遠程攻擊中，攻擊者只需將攻擊的代碼打包在的惡意軟件之中。只要目標設備安裝或植入了該軟件，攻擊者便可以經(jīng)由軟件進行功耗監(jiān)視。
攻擊者無需物理訪問或者主動進攻系統(tǒng)，便可以悄無聲息地「偷走」設備主人的關鍵信息。
針對漏洞的補救
悄無聲息地攻擊，是不是意味著已經(jīng)有大量的數(shù)據(jù)用戶已經(jīng)泄露了？
這個倒不用擔心，英特爾表示：
目前在學術研究領域之外，尚未發(fā)現(xiàn)有任何利用這種漏洞的攻擊。
雖說如此，漏洞的一經(jīng)宣布，還是立即觸動了各大廠家的神經(jīng)，各類補丁也紛紛發(fā)布。
首先是英特爾及其芯片制造商，其緊急發(fā)布了一項微代碼（CPU固件）更新，用以防止Platypus或其他經(jīng)由RAPL的攻擊。
其次，Linux內核也發(fā)布了一個更新：該更新將對RAPL界面的訪問限制在「特權較高」的應用程序，使得從低級應用程序內部發(fā)起攻擊變得更加困難。
最后，AMD也發(fā)布了關于RAPL的Linux驅動程序更新。
值得一提的是，除英特爾外，幾乎所有其他芯片制造商的產(chǎn)品中都包含功率上限系統(tǒng)，包括NVIDIA，Marvell和Ampere。
雖然由于時間和成本問題，研究者并未進所有設備進行測試，但是并不代表這些設備不存在此類風險。
可以相信的是，最近各大廠商都會陸續(xù)發(fā)布相關的程序更新，讀者們留意一下及時更新，切莫讓自己的隱私被偷偷帶走了。
參考鏈接：
https://www.zdnet.com/article/new-platypus-attack-can-steal-data-from-intel-cpus/
https://platypusattack.com/platypus.pdf
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