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英特尔的微架构数据采样安全漏洞：CPU 领域的另一个危险信号

已发表: 2019-05-17

看起来，英特尔正在经历一个艰难的补丁。 在Meltdown 和 Spectre漏洞之后，英特尔芯片中又检测到了另一个泄露机密的安全漏洞。 以下是如何修复数据采样 (MDS) 漏洞及其工作原理？

去年在科技行业引起恐慌的Meltdown 和 Spectre 漏洞被称为旁道攻击。 为此，英特尔不得不回答公众和美国网络安全官员的问题。 但是，英特尔似乎也已经意识到了其他缺陷。 但由于 Meltdown 和 Spectre 缺陷，该公司正面临艰难时期，因此没有提及。

尽管该公司在一份声明中表示，用户未来可能会面临类似的侧信道漏洞。 这意味着一类新的推测执行攻击并非偶然。

新暴露的漏洞称为数据采样攻击，比 Meltdown 和 Spectre 更危险。 该漏洞是由发现 Meltdown 和 Spectre 漏洞的同一位研究人员发现的，它可能使数百万 PC 面临四种新攻击，即 Meltdown UC 和 Rogue In-flight Data Load (RIDL)、ZombieLoad、Store-to-Leak forwarding 和英特尔称之为“微架构数据采样”的辐射，简称 MDS。 它将允许黑客读取几乎所有触及英特尔芯片的原始数据。

英特尔缺陷

最新的漏洞和利用使用了 Meltdown 和 Spectre 漏洞中使用的类似技术。 但是，使它更严重的区别是它不是从缓存中泄漏值，而是从处理器内的各种缓冲区中泄漏值。 尽管如此，英特尔仍将此安全漏洞视为一种媒介。

是否有针对微架构数据采样 (MDS) 漏洞的修复程序？

由于该漏洞嵌入在计算机硬件架构中，因此无法完全修复。 然而，今年发布的新英特尔芯片包含一个修复程序，但这可能会使性能降低多达 19%。 此外，上一代芯片尚未修补。

<blockquote class=”twitter-tweet” data-lang=”en”><p lang=”und” dir=”ltr”> <a href=”https://t.co/pS1MAwBaml”>pic.twitter。 com/pS1MAwBaml</a></p>&mdash; Daniel Kartafla (@DanielKartafla) <a href=”https://twitter.com/DanielKartafla/status/1128354493320581120?ref_src=twsrc%5Etfw”>2019 年 5 月 14 日</a></blockquote>

<script async src=”https://platform.twitter.com/widgets.js” charset=”utf-8″></script>

建议使用旧 CPU 的用户更新固件和软件， macOS 、 Windows 、 ChromeOS和Linux已经发布了软件更新以应对 MDS 攻击。 英特尔也发布了其某些硬件的微码更新 ( PDF )。

但是数据采样 (MDS) 漏洞如何伤害您？

要了解它并了解该过程，请进一步阅读。

处理器如何工作？

每个处理器都使用专门的缓冲区在其中移动数据。

Line Fill Buffer : 保存来自主内存的前一次提取的数据，等待新的提取完成。

存储缓冲区：可以包含来自不同存储操作的混合数据，因此可以转发加载缓冲区的新旧数据的混合。

加载端口：同样，可以在等待内存中的新数据时包含旧数据。

所有这些缓冲区都可用于微架构数据采样攻击。

微架构数据采样攻击
图片来源：extremetech

RIDL：漏洞允许攻击者跨越受害系统上的任意安全边界泄露机密数据。

RIDL 攻击
Img src：Bleeping 计算机：RIDL 攻击

此外，RIDL 利用 Intel CPU 中的三个漏洞从各种内部 CPU 缓冲区泄漏数据。 这些缓冲区用于在内存中加载或存储数据。

Fallout 攻击：从 Store Buffers 泄漏数据并利用 Intel CPU 中的第四个漏洞。 在使用 CPU 管道存储数据时使用。 此攻击将针对针对内存损坏错误的内核地址空间布局随机化 (KALSR) 保护起作用

ZombieLoad 漏洞：另一个危险的漏洞，允许威胁参与者看到锁定的秘密。 这意味着黑客可以看到磁盘加密密钥、浏览器历史记录、网站内容、用户密钥、密码等。 不仅 PC 和服务器易受攻击，云数据也易受攻击。

此外，它还利用了 RIDL 所利用的 Fill Buffers 漏洞，该漏洞适用于个人 PC 和云基础设施。 这个漏洞最有可能在 PC 一次运行多个任务的情况下被利用，因为一个应用程序泄露的数据可以被另一个应用程序读取。

由于这种云基础设施存在风险，因为来自不同用户的应用程序在同一台机器上运行，利用虚拟化机器。 因此，微软、亚马逊、苹果和谷歌等供应商已经开始发布安全警告，指导用户修补漏洞。

RIDL 和 Fallout 利用的 MDS 漏洞

RIDL 和 Fallout 利用的 MDS 漏洞的标识符

问题是什么？

最新发现的漏洞影响了自 2011 年以来制造的英特尔芯片，并利用了一种称为“推测执行”的功能，允许黑客直接从设备的 CPU 中窃取机密信息。

什么是投机执行？

推测执行是通过预先运行任务而不被调用来优化CPU性能的过程。 这种技术用于加速现代计算机芯片，但如果数据被推送到攻击者可以访问的硬件的另一部分，它也会为攻击打开大门。

这对用户和游戏 PC 意味着什么？

这对游戏 PC 和台式机意义不大，但用户应避免下载和运行随机可执行文件。

云服务的威胁更大，因为有可能从同一系统上运行的其他虚拟主机窃取数据。

该公司报告的易受攻击的英特尔芯片是：

  • 至强
  • 布罗德威尔
  • 珊迪大桥
  • 哈斯韦尔芯片
  • 卡比湖
  • 天湖
  • 咖啡湖
  • 威士忌湖
  • 喀斯喀特湖
  • 原子
  • 骑士处理器

有关更多信息，请参阅mdsattacks.com

这听起来像是另一个需要修补的安全漏洞。 但它也表明有更多的英特尔处理器需要修补。 虽然发现这个规律的研究人员说它很难被利用，但没有什么是不可能的。 如果在补丁发布之前攻击者可以利用它，那么没有数据是安全的。 无论是在个人计算机上还是在云上。