近日，研究人員再次發(fā)現(xiàn)英特爾CPU的一項(xiàng)漏洞，這個(gè)代號(hào)“PortSmash”的問(wèn)題能夠從并行的CPU或內(nèi)存中泄露保密數(shù)據(jù)，AMD產(chǎn)品也被懷疑存在同樣的漏洞。
PortSmash由芬蘭坦佩雷理工大學(xué)和古巴哈瓦那技術(shù)大學(xué)的5名研究人員發(fā)現(xiàn)。他們將PortSmash歸類為“旁路攻擊”（side－channel attack），這是一種從計(jì)算機(jī)內(nèi)存或CPU中獲取加密數(shù)據(jù)的攻擊。攻擊者通過(guò)記錄和分析操作時(shí)間、功耗、電磁泄漏甚至聲音的差異來(lái)得到相關(guān)信息，而這些信息可能有助于破壞計(jì)算機(jī)的加密算法并恢復(fù)CPU的處理數(shù)據(jù)。
研究人員表示，PortSmash會(huì)影響使用同時(shí)多線程（SMT）架構(gòu)的所有CPU，SMT技術(shù)允許在CPU核心上同時(shí)執(zhí)行多個(gè)計(jì)算線程。
簡(jiǎn)單說(shuō)，攻擊的原理是就在在使用SMT并行線程運(yùn)行功能的合法的處理器旁邊運(yùn)行一個(gè)惡意進(jìn)程。這個(gè)惡意PortSmash進(jìn)程會(huì)導(dǎo)致處理器泄露少量數(shù)據(jù)，從而幫助攻擊者重建該處理器在合法進(jìn)程內(nèi)處理的加密數(shù)據(jù)。
研究人員表示，他們已經(jīng)確認(rèn)PortSmash會(huì)影響英特爾的CPU，后者支持該英特爾的超線程（Hyper－Threading，HT）技術(shù)，這是英特爾專有的SMT實(shí)現(xiàn)。
“我們的攻擊與內(nèi)存子系統(tǒng)或緩存無(wú)關(guān)，”五位研究人員之一的Billy Brumley在接受ZDNet采訪時(shí)表示。
“數(shù)據(jù)泄漏的本質(zhì)是由于SMT（例如超線程）架構(gòu)上的執(zhí)行引擎共享，而執(zhí)行引擎是虛擬機(jī)的核心組成之一。更具體地說(shuō)，我們檢測(cè)端口爭(zhēng)用（port contention），構(gòu)建一個(gè)時(shí)序側(cè)通道，以便從同一物理內(nèi)核的并行進(jìn)程中泄露信息。”Brumley說(shuō)。
Brumley將一篇詳細(xì)介紹PortSmash漏洞的研究論文發(fā)布在了密碼學(xué)預(yù)印版電子文庫(kù)Cryptology ePrint Archive protal上。
他的團(tuán)隊(duì)還在GitHub上發(fā)布了概念驗(yàn)證（PoC）代碼，演示了對(duì)英特爾Skylake和Kaby Lake CPU的PortSmash攻擊。
PoC成功通過(guò)PortSmash從TLS服務(wù)器竊取了一個(gè)OpenSSL（＜＝ 1．1．0h）P－384密鑰，但是這種攻擊還可以被修改，針對(duì)其他任何類型的數(shù)據(jù)。
PortSmash PoC需要惡意代碼在與被攻擊處理器相同的物理核心上運(yùn)行，但這對(duì)攻擊者來(lái)說(shuō)并不是一個(gè)很大的障礙。
“IaaS ［基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)］ 就是一種情況，”Brumley告訴ZDNet：“在這種情況下，攻擊者會(huì)試圖與目標(biāo)處理器共同定位虛擬機(jī)，最終在與目標(biāo)處理器相同的物理核心上運(yùn)行漏洞，但兩者的邏輯核心不同?！?/p>
“PortSmash完全不需要root權(quán)限，”他說(shuō)：“只要有用戶空間就行了?！?/p>
研究人員表示，他們?cè)?0月1日就通知了英特爾的安全團(tuán)隊(duì)，但該公司11月1日才開始提供補(bǔ)丁，這是也是Brumley等研究人員公布他們研究結(jié)果的日期。
研究人員在論文中表示，“我們將在未來(lái)的工作中探索PortSmash在其他采用SMT的架構(gòu)上的功能，特別是在AMD Ryzen系統(tǒng)上?！钡獴rumley通過(guò)電子郵件告訴ZDNet記者，他強(qiáng)烈懷疑AMD CPU也受此影響。
去年，另一組研究人員發(fā)現(xiàn)了一個(gè)名為TLBleed的旁路攻擊漏洞，影響了英特爾的超線程（SMT）技術(shù)。發(fā)現(xiàn)TLBleed后，OpenBSD項(xiàng)目決定在即將推出的OpenBSD操作系統(tǒng)版本中禁用對(duì)英特爾HT技術(shù)的支持。
“這是我們把漏洞公開出來(lái)的主要原因——為了表明旁路攻擊很容易，”Brumley表示：“這樣做也有助于消除芯片中的SMT趨勢(shì)。”
“安全和SMT是相互排斥的概念，”他補(bǔ)充說(shuō)：“我希望我們的工作督促用戶在BIOS中禁用SMT，或者選擇將錢花在沒(méi)有SMT功能的架構(gòu)上。”