环之主：针对 CPU 片上环形互连的侧信道攻击切实可行
密码学与安全
2021-03-08 v1 硬件体系结构
摘要
我们提出了首个利用 CPU 环形互连上争用现象的微体系结构侧信道攻击。利用该信道进行攻击面临两个独特难题。首先，关于环形互连的功能与架构知之甚少。其次，攻击者通过环形争用所能获取的信息本质上含有噪声且空间粒度较粗。针对第一个难题，我们对环形互连上处理通信的复杂协议进行了彻底逆向工程。基于该知识，我们在环形互连上构建了一个跨核隐蔽信道，单线程容量超过 4 Mbps，是迄今不依赖共享内存的跨核信道中容量最大的。针对第二个难题，我们利用环形争用细粒度的时间模式来推断受害程序的秘密。我们通过从易受攻击的 EdDSA 与 RSA 实现中提取密钥位，以及推断受害用户输入按键的精确时间，演示了我们的攻击。
引用
@article{arxiv.2103.03443,
title = {Lord of the Ring(s): Side Channel Attacks on the CPU On-Chip Ring Interconnect Are Practical},
author = {Riccardo Paccagnella and Licheng Luo and Christopher W. Fletcher},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.03443},
year = {2021}
}
备注
This is the extended version of a paper that appears in USENIX Security 2021