英特尔CPU曝出漏洞：监视功耗就能轻松获取数据

木易发自凹非寺
量子位报道 | 公众号 QbitAI

你的CPU数据，可能存在被窃取的风险。

这个最新被发现的英特尔CPU漏洞，让攻击者直接通过监视功耗的变化，便可以轻松获取你的CPU数据。

漏洞一经发现，英特尔立即对此作出了补救。不过，这并不仅仅是英特尔一家的事情，其他各大厂商也都在打补丁。

那么，究竟是出了什么问题？

直击RAPL的Platypus

问题，便是出在RAPL上。

RAPL，表示的是运行时平均功率限制，是允许固件或软件应用程序监控CPU和DRAM功耗的一个组件。

而关于具体的攻击原理，研究人员是这么介绍道：

通过观察功耗的变化，区分不同的指令、操作数和内存负载的不同汉明权重，攻击者便可以推断加载的值。

这么简单？对，就是这么简单。

虽然有着KASLR、TEEs等保护一系列安全系统的保护，但是攻击者仅仅通过RAPL，利用监视功耗值的变化，便可以绕过所有这些安全系统，获取我们CPU的数据。

这个漏洞，是由来自格拉茨技术大学、伯明翰大学等高校的科学家发现并进行了报道。

而这种攻击方法，被研究者命名为Platypus，是「漏电攻击：针对你受保护的用户机密」（Power Leakage Attacks: Targeting Your Protected User Secrets）的首字母缩写。

利用监视功耗值变化的这一漏洞，研究者们也顺藤摸瓜，有了不少发现和预警。

首先，Platypus的攻击在Linux系统上是最有效的，这是因为Linux内核附带了PowerCap框架。

PowerCap是一个通用驱动程序，其用于与RAPL接口和其他功率限额API进行交互。而这，将允许攻击者轻松读取功耗值。

这也是Linux作为开源系统，对于功耗监视的访问权限偏低所带来的一个问题。

所以相比之下，Windows和macOS系统是安全的。

但是，如果你的设备上安装英特尔的Power Gadget，那么攻击者便可以与RAPL接口进行交互。于是，攻击也便成了可能。

此外，不论OS如何，针对英特尔SGX安全区的攻击都可以进行，因为攻击者针对的是SGX安全区，而非OS及CPU内存。

对此，研究者们做了攻击测试进行验证：

监视了RAPL功耗值仅20秒钟，攻击者便绕过了KASLR，开始从Linux内核中检索数据；
监视100分钟的RAPL数据，便从SGX安全区取得了RSA私钥；
从SGX安全区和Linux内核内存空间取得AES-NI加密密钥的攻击稍久，需要26小时。

攻击非常有效，而且功耗监视进行攻击，这还是第一次。

除此之外，远程操作让这类攻击是隐秘性更上了一层楼。

在远程攻击中，攻击者只需将攻击的代码打包在的恶意软件之中。只要目标设备安装或植入了该软件，攻击者便可以经由软件进行功耗监视。

攻击者无需物理访问或者主动进攻系统，便可以悄无声息地「偷走」设备主人的关键信息。

针对漏洞的补救

悄无声息地攻击，是不是意味着已经有大量的数据用户已经泄露了？

这个倒不用担心，英特尔表示：

目前在学术研究领域之外，尚未发现有任何利用这种漏洞的攻击。

虽说如此，漏洞的一经宣布，还是立即触动了各大厂家的神经，各类补丁也纷纷发布。

首先是英特尔及其芯片制造商，其紧急发布了一项微代码（CPU固件）更新，用以防止Platypus或其他经由RAPL的攻击。

其次，Linux内核也发布了一个更新：该更新将对RAPL界面的访问限制在「特权较高」的应用程序，使得从低级应用程序内部发起攻击变得更加困难。

最后，AMD也发布了关于RAPL的Linux驱动程序更新。

值得一提的是，除英特尔外，几乎所有其他芯片制造商的产品中都包含功率上限系统，包括NVIDIA，Marvell和Ampere。

虽然由于时间和成本问题，研究者并未进所有设备进行测试，但是并不代表这些设备不存在此类风险。

可以相信的是，最近各大厂商都会陆续发布相关的程序更新，读者们留意一下及时更新，切莫让自己的隐私被偷偷带走了。

参考链接：
https://www.zdnet.com/article/new-platypus-attack-can-steal-data-from-intel-cpus/
https://platypusattack.com/platypus.pdf

— 完 —

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