Mikroarchitektonické útoky, často označované jako útoky postranním kanálem, představují v rámci kybernetické bezpečnosti rostoucí obavy. V těchto útocích aktéři hrozeb využívají neúmyslných úniků informací z vašeho hardwaru.
Tyto úniky se mohou projevit jako jemné odchylky v chování vašeho počítače, jako jsou vzorce přístupu k mezipaměti a predikce větvení. Manipulací s tím, jak hardware zachází s instrukcemi a daty, útočníci využívají tyto nuance k získání náhledu na data, která váš notebook zpracovává.
Ale co přesně je mikroarchitektura procesoru a jak se do těchto zranitelností započítává?
Table of Contents
Co je mikroarchitektura procesoru ve výpočetních systémech?
Přemýšleli jste někdy o vnitřním fungování vašeho počítače? Vše se týká mikroarchitektury procesoru – zákulisní komponenty, která určuje, jak váš počítač zpracovává pokyny a data, a to vše při efektivní správě zdrojů CPU.
Představte si to jako dopravní policistu pro mozek vašeho počítače, který organizuje každou operaci, rozděluje úkoly do zvládnutelných kroků a provádí je souběžně pro zvýšení výkonu. Pomáhá udržovat bezproblémovou koordinaci a zajišťuje, že vaše zařízení zvládne více úkolů současně.
Mikroarchitektura však také hraje zásadní roli v zabezpečení, vytváří virtuální dveře, které hlídají majetek vašeho počítače a umožňují přístup pouze autorizovaným programům nebo uživatelům. Navíc optimalizuje využití zdrojů, využívá paměť vašeho počítače a možnosti zpracování a zároveň šetří energii během méně náročných úkolů.
Jak fungují mikroarchitektonické útoky?
Útoky mikroarchitektury se zaměřují na data a procesy, které komponenty mikroarchitektury používají k přístupu k vašim soukromým informacím. Takže, jak přesně to dělají?
1. Útoky založené na mezipaměti
Útoky založené na mezipaměti jsou typem mikroarchitektonické hrozby, která se zaměřuje na to, jak váš počítač využívá vyrovnávací paměť. Mezi cache a cookies je rozdíl. Mezipaměti jsou malé vysokorychlostní paměťové jednotky, které mohou ukládat vaše často používaná data, takže počítač šetří čas s jejich načítáním.
Je to jako tajná zásuvka plná věcí, které neustále používáte, přímo na stole vašeho počítače pro rychlý přístup. Pomáhá vašemu počítači pracovat rychleji díky ukládání často používaných dat. Ale tady je háček: útočníci mohou tajně přistupovat k citlivým informacím, aniž by získali přímý přístup.
Kyberútočníci sledují, jak váš počítač využívá mezipaměť. Zkoumají, jak rychle odtud počítač získává data. Pečlivým načasováním těchto akcí mohou odvodit, co je uvnitř. Pokud to trvá déle, může to znamenat, že data nebyla v mezipaměti, což odhaluje cenné stopy.
2. Spectre and Meltdown
Spectre útoky využívají schopnosti vašeho procesoru urychlit jeho úkoly. Váš procesor se vám snaží pomoci tím, že předpovídá, co bude program dělat dál, aby si mohl věci připravit předem – což šetří čas. Hackeři však mohou tyto předpovědi oklamat, aby získali citlivé informace.
Meltdown útoky využívají konstrukční chybu ve vašem procesoru tím, že jej oklamou, aby nechal jeden program nahlédnout do paměti jiného programu. Program se chová jako někdo bez oprávnění, narušuje oddělení činností a vidí informace, které by neměl.
Tyto dva útoky se spojují jako hrozby, které využívají mezery v designu vašeho počítače.
3. Kladivo
Útoky Rowhammer spoléhají na vztah mezi hardwarovou mikroarchitekturou a chováním paměťových buněk, aby narušily integritu vašeho systému. Tento útok je soustředěn kolem Rowhammerova efektu, problému v buňkách dynamické paměti s náhodným přístupem (DRAM).
Jednoduše řečeno, paměť vašeho počítače obsahuje různé části, které obsahují informace. Pokud ke konkrétnímu dílu přistoupíte několikrát rychle, může to způsobit, že se ostatní díly budou chovat špatně.
Útočníci používají tento trik k tomu, aby neustále otřásali kouskem paměti a sledovali blízké části paměti, které se chovají legračně, dokud se něco nerozbije, což jim umožní dozvědět se citlivé informace.
4. Podmíněný kód skoku (JCC)
Váš počítač se obvykle rozhoduje na základě podmínek. Tyto útoky mají za cíl zmást rozhodovací proces vašeho počítače tím, že jej oklamou, aby udělal nesprávná rozhodnutí.
Nyní, když útočníci oklamou váš počítač, trvá výběr trochu déle. Útočníci si toho všimnou a použijí to, aby zjistili, co počítač udělal – pomáhal při úniku citlivých informací.
Jak vás ovlivňují mikroarchitektonické útoky?
Za prvé, tyto útoky se mohou pokusit ukrást důležité kódy zvané kryptografické klíče, které by měly být uchovávány v soukromí. Tyto klíče udržují vaše citlivé věci v bezpečí pomocí šifrování. Pokud se útočníkům dostanou do rukou tyto klíče, může to znamenat potíže pro vaše soukromá data.
Útočníci mohou zvýšit svá oprávnění nebo přístup k zařízení a ohrozit celý systém, pokud do citlivé sítě zavedou malware. Proto je obzvláště důležité pochopit, co je princip nejmenšího privilegia a jak může zabránit kybernetickým útokům.
Tyto útoky mohou způsobit únik dat v prostředí cloud computingu – narušení izolace mezi virtuálními stroji na stejném hostiteli.
Jak se můžete chránit před mikroarchitektonickými útoky?
Na tom, jaké škody mohou mikroarchitektonické útoky způsobit obětem, není nic nepatrného. Ale co můžete udělat, abyste se nestali kořistí? Naštěstí se můžete chránit před mikroarchitektonickými útoky.
- Pravidelně aktualizujte software a firmware, abyste opravili zranitelnosti; podobně udržujte svůj mikrokód a mikroarchitekturu aktuální.
- Nainstalujte si renomovaný bezpečnostní software, který dokáže detekovat a blokovat potenciální hrozby.
- Použijte izolační metody k oddělení citlivých procesů a dat.
- Dodržujte zásadu nejmenších oprávnění, udělujte uživatelům nebo softwaru pouze nezbytná oprávnění, takže útoky nelze snadno eskalovat.
- Implementujte monitorovací a detekční systémy pro zachycení neobvyklé aktivity. Zvažte například optimalizaci zabezpečení pomocí SIEM.
- Šifrujte citlivá data, abyste je ochránili, i když hacker získá neoprávněný přístup.
- Svá data pravidelně zálohujte, abyste je mohli v případě útoku obnovit.
- Použijte robustní cloudová bezpečnostní opatření k ochraně dat uložených v cloudových prostředích.
Na mikroarchitektonických útocích není nic nepodstatného
Je důležité, abyste zůstali na pozoru před záludnými mikroarchitektonickými útoky. Tito záludní vetřelci využívají toho, jak váš počítač funguje pod kapotou. Ale existují způsoby, jak se chránit. Udržujte hardware svého počítače v bezpečí a ujistěte se, že používáte nejnovější aktualizace pro vnitřní fungování procesoru. Díky tomu bude pro jakýkoli online útok mnohem těžší způsobit škodu.
Všimněte si však, že útočníci mají schopnost umístit se mezi vaši komunikaci mezi zařízeními. Pro ochranu před těmito potenciálními hrozbami je důležité vědět, jak se chránit.