BandwidthBreach：通过缓存带宽利用释放隐蔽信道与侧信道
密码学与安全
2023-06-06 v1
摘要
在现代 CPU 架构中，旨在跟踪待处理缓存请求的 Line Fill Buffer (LFB) 和 Super Queue (SQ) 等增强结构显著提升了性能。为利用这些结构，我们通过控制 LFB 冲突并触发预取预测失败，刻意制造 L2 到 L1d 通路的阻塞，同时有意忽略其他可能的影响因素。该方法随后被扩展到 L3 到 L2 以及 L2 到 L1i 路径，产生了三种高效的隐蔽信道，称为 L2CC、L3CC 和 LiCC，容量分别为 10.02 Mbps、10.37 Mbps 和 1.83 Mbps。引人注目的是，L2CC 和 L3CC 的容量超过了早期基于非共享内存的隐蔽信道，达到与其依赖共享内存的同类相当的水平。进一步利用这种拥塞可从 RSA 和 EdDSA 实现中提取关键比特。结合 SpectreV1 和 V2，我们的隐蔽信道有效规避了大多数传统 Spectre 防御。它们与分支预测（BP）计时攻击的汇合还削弱了平衡分支保护，从而拓宽了其渗透广泛加密库的能力。
引用
@article{arxiv.2306.01996,
title = {BandwidthBreach: Unleashing Covert and Side Channels through Cache Bandwidth Exploitation},
author = {Han Wang and Ming Tang and Ke Xu and Quancheng Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.01996},
year = {2023}
}