Μια ευπάθεια υλικού που υπάρχει στα τσιπ Apple M1, M2 και M3 μπορεί να αξιοποιηθεί από μια επίθεση πλευρικού καναλιού για την εξαγωγή κρυπτογραφικών κλειδιών.
Μια ομάδα ερευνητών από έξι πανεπιστήμια των ΗΠΑ ανακάλυψε μια ευπάθεια στα τσιπ Apple M1, M2 και M3 που επιτρέπει την εξαγωγή μυστικών κλειδιών από Mac κατά τη διάρκεια κρυπτογραφικών λειτουργιών. Η επίθεση πλευρικού καναλιού, που ονομάζεται GoFetch, εκμεταλλεύεται μια δυνατότητα CPU που ονομάζεται DMP (Data Memory-dependent Prefetcher). Το σφάλμα δεν μπορεί να διορθωθεί, μόνο μετριάζεται με δραστική μείωση της απόδοσης.
Τρωτά σημεία στη μικροαρχιτεκτονική
Το Data Memory Prefetcher (DMP) είναι μια βελτιστοποίηση υλικού που προβλέπει τις διευθύνσεις μνήμης στις οποίες είναι πιθανό να έχει πρόσβαση ο εκτελούμενος κώδικας στο εγγύς μέλλον. Με τη φόρτωση περιεχομένου στην κρυφή μνήμη της CPU πριν αυτό είναι πραγματικά απαραίτητο, το DMP μειώνει την καθυστέρηση μεταξύ της κύριας μνήμης και της CPU.
Οι παραδοσιακοί προ-συλλέκτες φορτώνουν διευθύνσεις δεδομένων, αγνοώντας την τιμή δεδομένων. Το DMP αποθηκεύει επίσης την τιμή δεδομένων. Στη συνέχεια, η επίθεση πλευρικού καναλιού επιτρέπει την πρόσβαση σε αυτά τα δεδομένα. Το GoFetch μπορεί να εξάγει κλειδιά όταν εκτελείται στο ίδιο σύμπλεγμα απόδοσης με την εφαρμογή κρυπτογράφησης. Στην περίπτωση των τσιπ Apple M1, M2 και M3, ένα σύμπλεγμα αποτελείται από τέσσερις πυρήνες απόδοσης ή τέσσερις πυρήνες απόδοσης.
Οι ερευνητές κατάφεραν να εξαγάγουν ένα κλειδί RSA 2.048 bit σε λιγότερο από μία ώρα, ένα κλειδί Diffie-Hellman 2.048 bit σε περίπου δύο ώρες, ένα κλειδί Kyber-512 σε 54 λεπτά και ένα κλειδί Dilithium-2 σε περίπου 10 ώρες.
Όπως και με άλλα τρωτά σημεία του πλευρικού καναλιού, η μόνιμη επιδιόρθωση απαιτεί τροποποίηση της μικροαρχιτεκτονικής. Ορισμένοι μετριασμούς θα μπορούσαν να εφαρμοστούν σε επίπεδο κώδικα (εφαρμογή), όπως η εκτέλεση εφαρμογών κρυπτογράφησης στους τέσσερις πυρήνες αποδοτικότητας (που δεν έχουν DMP), αλλά σε όλες τις περιπτώσεις θα έχετε ένα σαφές χτύπημα απόδοσης.
