Čo sú mikroarchitektonické útoky?

Mikroarchitektonické útoky, často označované ako útoky postrannými kanálmi, predstavujú rastúci problém v rámci kybernetickej bezpečnosti. Pri týchto útokoch aktéri hrozieb využívajú neúmyselné úniky informácií z vášho hardvéru.

Tieto úniky sa môžu prejaviť ako jemné variácie v správaní vášho počítača, ako sú vzorce prístupu k vyrovnávacej pamäti a predikcia vetvenia. Manipuláciou s tým, ako hardvér narába s pokynmi a údajmi, útočníci využívajú tieto nuansy, aby získali prehľad o údajoch, ktoré váš laptop spracováva.

Ale čo presne je mikroarchitektúra procesora a ako zohľadňuje tieto zraniteľnosti?

Čo je mikroarchitektúra procesora vo výpočtových systémoch?

Premýšľali ste niekedy o vnútornom fungovaní vášho počítača? Všetko závisí od mikroarchitektúry procesora – zákulisného komponentu, ktorý určuje, ako váš počítač spracováva pokyny a údaje, a to všetko pri efektívnej správe zdrojov CPU.

Predstavte si to ako dopravný policajt pre mozog vášho počítača, ktorý organizuje každú operáciu, rozdeľuje úlohy do zvládnuteľných krokov a vykonáva ich súbežne, aby zvýšil výkon. Pomáha udržiavať bezproblémovú koordináciu a zaisťuje, že vaše zariadenie zvládne viacero úloh súčasne.

Mikroarchitektúra však zohráva kľúčovú úlohu aj v bezpečnosti, pretože vytvára virtuálne dvere, ktoré strážia majetok vášho počítača a umožňujú prístup k nim iba autorizovaným programom alebo používateľom. Okrem toho optimalizuje využitie zdrojov, využíva pamäť vášho počítača a možnosti spracovania a zároveň šetrí energiu počas menej náročných úloh.

Ako fungujú mikroarchitektonické útoky?

Útoky mikroarchitektúry sa zameriavajú na údaje a procesy, ktoré komponenty mikroarchitektúry používajú na prístup k vašim súkromným informáciám. Takže, ako presne to robia?

1. Útoky založené na vyrovnávacej pamäti

Útoky založené na vyrovnávacej pamäti sú typom mikroarchitektonickej hrozby, ktorá sa zameriava na to, ako váš počítač využíva svoju vyrovnávaciu pamäť. Existuje a rozdiel medzi cache a cookies. Cache sú malé, vysokorýchlostné pamäťové jednotky, ktoré dokážu ukladať vaše často používané dáta, takže počítač šetrí čas na ich načítanie.

Je to ako tajná zásuvka plná vecí, ktoré neustále používate, priamo na stole vášho počítača pre rýchly prístup. Pomáha vášmu počítaču pracovať rýchlejšie tým, že ukladá často používané údaje. Ale tu je háčik: útočníci môžu tajne pristupovať k citlivým informáciám bez toho, aby získali priamy prístup.

Kyberútočníci sledujú, ako váš počítač využíva svoju vyrovnávaciu pamäť. Skúmajú, ako rýchlo odtiaľ počítač získava dáta. Starostlivým načasovaním týchto akcií môžu odvodiť, čo je vo vnútri. Ak to trvá dlhšie, môže to znamenať, že údaje neboli vo vyrovnávacej pamäti, čo odhaľuje cenné stopy.

2. Spectre a Meltdown

Spectre útoky využívajú schopnosť vášho procesora urýchliť jeho úlohy. Váš procesor sa vám snaží pomôcť tým, že predpovedá, čo bude program robiť ďalej, aby si mohol veci pripraviť vopred, čo šetrí čas. Hackeri však môžu tieto predpovede oklamať, aby získali citlivé informácie.

Útoky typu Meltdown využívajú konštrukčnú chybu vo vašom procesore tak, že ho oklamú, aby nechal jeden program nahliadnuť do pamäte iného programu. Program, ktorý koná ako niekto bez povolenia, prerušuje oddelenie činností a vidí informácie, ktoré by nemal.

Tieto dva útoky sa spájajú ako hrozby, ktoré využívajú medzery v dizajne vášho počítača.

3. Rowhammer

Útoky Rowhammer sa spoliehajú na vzťah medzi hardvérovou mikroarchitektúrou a správaním pamäťových buniek, aby ohrozili integritu vášho systému. Tento útok sa sústreďuje okolo Rowhammerovho efektu, problému v bunkách dynamickej pamäte s náhodným prístupom (DRAM).

Jednoducho povedané, pamäť vášho počítača obsahuje rôzne časti, ktoré obsahujú informácie. Ak sa ku konkrétnemu dielu dostanete viackrát rýchlo, môže to spôsobiť, že ostatné diely budú pôsobiť neprirodzene.

Útočníci používajú tento trik, aby neustále otriasali kúskom pamäte a sledovali kúsky pamäte v okolí, ktoré sa správajú vtipne, až kým sa niečo nerozbije, čo im umožní dozvedieť sa citlivé informácie.

4. Podmienený kód skoku (JCC)

Váš počítač sa zvyčajne rozhoduje na základe podmienok. Cieľom týchto útokov je zmiasť rozhodovací proces vášho počítača oklamaním, aby urobil nesprávne rozhodnutia.

Teraz, keď útočníci oklamú váš počítač, výber trvá trochu dlhšie. Útočníci si to všimnú a použijú to, aby zistili, čo počítač urobil – pomáhal pri úniku citlivých informácií.

Ako vás ovplyvňujú mikroarchitektonické útoky?

Po prvé, tieto útoky sa môžu pokúsiť ukradnúť dôležité kódy nazývané kryptografické kľúče, ktoré by mali byť uchovávané v súkromí. Tieto kľúče udržujú vaše citlivé veci v bezpečí pomocou šifrovania. Ak sa útočníkom dostanú do rúk tieto kľúče, môže to znamenať problémy pre vaše súkromné ​​údaje.

Útočníci môžu zvýšiť svoje privilégiá alebo prístup k zariadeniu, čím ohrozia celý systém, ak do citlivej siete zanesú malvér. Preto je obzvlášť dôležité pochopiť čo je princíp najmenšieho privilégia a ako môže zabrániť kyberútokom.

Tieto útoky môžu spôsobiť únik údajov v prostrediach cloud computingu – narúšajú izoláciu medzi virtuálnymi strojmi na rovnakom hostiteľovi.

Ako sa môžete chrániť pred mikroarchitektonickými útokmi?

Na tom, aké škody môžu mikroarchitektonické útoky spôsobiť obetiam, nie je nič nepatrné. Čo však môžete urobiť, aby ste sa nestali korisťou? Našťastie sa môžete chrániť pred mikroarchitektonickými útokmi.

• Pravidelne aktualizujte svoj softvér a firmvér, aby ste opravili slabé miesta; podobne udržujte svoj mikrokód a mikroarchitektúru aktuálne.
• Nainštalujte si renomovaný bezpečnostný softvér, ktorý dokáže odhaliť a blokovať potenciálne hrozby.
• Na oddelenie citlivých procesov a údajov použite metódy izolácie.
• Dodržiavajte zásadu najmenších privilégií, udeľujte používateľom alebo softvéru iba nevyhnutné povolenia, takže útoky nie je možné ľahko eskalovať.
• Implementujte monitorovacie a detekčné systémy na zachytenie nezvyčajnej aktivity. Zvážte optimalizácia vašej bezpečnosti pomocou SIEM, napríklad.
• Zašifrujte citlivé údaje, aby ste ich ochránili aj v prípade, že hacker získa neoprávnený prístup.
• Svoje dáta pravidelne zálohujte, aby ste ich mohli obnoviť v prípade útoku.
• Použite robustné cloudové bezpečnostné opatrenia na ochranu údajov uložených v cloudových prostrediach.

Na mikroarchitektonických útokoch nie je nič nepodstatné

Je dôležité byť ostražitý pred zložitými mikroarchitektonickými útokmi. Títo záludní útočníci využívajú to, ako váš počítač funguje pod kapotou. Existujú však spôsoby, ako sa chrániť. Udržujte hardvér počítača v bezpečí a uistite sa, že používate najnovšie aktualizácie pre vnútorné fungovanie procesora. To značne sťaží spôsobenie akéhokoľvek online útoku.

Upozorňujeme však, že útočníci majú schopnosť umiestniť sa medzi vašou komunikáciou medzi zariadeniami. Na ochranu pred týmito potenciálnymi hrozbami je dôležité vedieť, ako sa chrániť.