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英特尔发布CPU微代码更新，防止攻击者窃取敏感数据

英特尔今日发布了 CPU 微代码更新，以防止攻击者滥用 RAPL 机制、从其 CPU 中窃取敏感数据 。与此同时，一支研究团队披露了一种名叫“鸭嘴兽”（Platypus）的新型攻击方法，全称为“针对受保护的用户敏感数据的功率泄露攻击”（Power Leakage Attacks：Targeting Your Protected User Secrets） 。
被攻击者利用 RAPL 接口，全称为“运行平均功率限制”（Running Average Power Limit） 。其支持通过系统固件、或工具软件，来监测 CPU 和 DRAM 的功率消耗 。
作为一种已被运用多年的应用程序 / 系统硬件性能追踪和调试接口，其能够有效地让固件和工具软件调取 CPU 为执行相关任务所需耗费的能源 。
然而在今日发表的一篇论文中，来自格拉茨技术大学、伯明翰大学、以及 CISPA 亥姆霍兹信息安全中心的研究人员团队，已经揭示了如何通过 Platypus 攻击来确定 CPU 内部正在处理哪些数据，然后通过 RAPL 接口汇报相应的值 。
研究人员指出，借助 Platypus，其证明了可通过观察功耗的变化，来区分不同的指令、以及不同的操作数和存储负载的权重，从而达成推断出负载值的目的 。
这些“已加载值”特指 CPU 中加载的数据，比如加密密钥、密码、敏感文档、或任何其它类型的信息 。
通常情况下，这类数据的访问可受到一系列安全机制的防护 。比如内核空间布局随机化（KASLR），或在硬件隔离的受信任执行环境（TEE）下运行，Intel 公司的 SGX 也是其中一种 。
然而新研究表明，Platypus 攻击允许别有用心者通过查看功耗值的变化，来绕过所有这些安全机制构筑的信息围栏 。
测试期间，研究人员称其仅通过持续 20 秒的 RAPL 功耗值观察，即成功地绕过 KASLR 机制的防护，并从 Linux 内核中检索了相关数据 。在另一项测试中，他们还检索了在 Intel SGX 安全区内处理的数据 。

英特尔发布CPU微代码更新，防止攻击者窃取敏感数据
文章插图
不过要从 SGX 安全区内检索 RSA 秘钥，需要攻击者通过 Platypus 展开持续 100 分钟的 RAPL 数据监测 。若要从 SGX 安全区和 Linux 内核内存空间检索 AES-NI 加密密钥，更需要耗费 26 个小时 。
而且相比之下，Linux 较其它平台更易受到 Platypus 攻击的影响 。因为 Linux 内核附带了 powercap 框架，该通用驱动程序可用于和 RAPL 接口（及其它功率限制 API）进行交互，以轻松读取功耗值 。
当然，这并不意味着 Windows 和 macOS 就可以高枕无忧 。只是在某些情况下，攻击者必须在目标设备上安装 Intel Power Gadget 实用工具应用程序，才能够通过 RAPL 接口进行交互 。
但无论底层操作系统如何处理，针对 Intel SGX 安全区的 Platypus 攻击都可以在一定程度上得逞 。因为攻击者仅追求对 SGX 安全区的访问，而不涉及 OS 底层及其独立的 CPU 内存区域 。
除了通过物理接触，研究团队也证实 Platypus 攻击可远程发起 。比如通过将攻击代码植入恶意软件的安装包中，即可在没有真人直接介入的情况下对目标系统展开攻击 。
当然，Platypus 和 PlunderVolt 攻击也存在着较大的区别 。后者是针对 Intel CPU 电源电压接口的另一种形式的攻击，实际应用中也更加积极（比如主动修改功率值） 。
相比之下，Platypus 要更加被动一些，仅通过查看功耗数据来推断出 CPU 正在处理的敏感数据 。庆幸的是，芯片制造商已于今日发布了 CPU 微代码（固件）修复更新 。
【英特尔发布CPU微代码更新，防止攻击者窃取敏感数据】 最后，相关安全报告涉及 CVE-2020-8694（Linux + Intel）、CVE-2020-8695（Intel）、以及 CVE-2020-12912（Linux AMD），研究论文（PDF）和更多细节可移步至 Platypus Attack 网站查看 。
责编AJX

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