SoK：微架构优化攻击的根本原因与防御策略分析
密码学与安全
2022-12-21 v1 硬件体系结构
摘要
微架构优化有望在未来技术节点中为确保性能可扩展性发挥关键作用。然而，最近的攻击表明，曾被假定为安全的微架构优化可能被利用。此外，新攻击以快速的速度涌现，限制了现有防御的范围。这些发展促使我们需要以安全性为重点审视微架构优化，理解攻击态势与潜在的防御策略。我们分析了针对多种微架构优化的基于时序的侧信道攻击。我们提供了一个用于分析非瞬态与瞬态攻击的框架，其凸显了二者的相似性。通过系统分析，我们识别出基于时序的侧信道攻击的四个根本原因：确定性、共享、访问违规与信息流。我们的核心见解是，攻击利用了根本原因的一个子集（或全部），而在任何攻击步骤中消除任一被利用的根本原因都足以提供保护。借助我们的框架，我们对现有防御进行了系统化，并表明它们在不同的攻击步骤中针对这些根本原因。
引用
@article{arxiv.2212.10221,
title = {SoK: Analysis of Root Causes and Defense Strategies for Attacks on Microarchitectural Optimizations},
author = {Nadja Ramhöj Holtryd and Madhavan Manivannan and Per Stenström},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.10221},
year = {2022}
}