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[696] 2019-11-29_解密按键：图形库中基于缓存的旁道攻击

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-16
2019-11-29_解密按键：图形库中基于缓存的旁道攻击 解 密 按 键 ： 图 形 库 中 基 于 缓 存 的 旁 道 攻 击 A r k T e a m   2 0 1 9 - 1 1 - 2 9 作 者 ： { W X L } @ A r k T e a m 原 文 作 者 ： D a i m e n g   W a n g ,   A j a y a   N e u p a n e ,   Z h i y u n   Q i a n 原 文 题 目 ： U n v e i l i n g   y o u r   k e y s t r o k e s :   A   C a c h e - b a s e d   S i d e - c h a n n e l   A t t a c k   o n   G r a p h i c s   L i b r a r i e s 原 文 来 源 ： G r a p h i c s   L i b r a r i e s _ N D S S _ 2 0 1 9 作 为 侧 通 道 攻 击 的 目 标 ， 这 些 图 形 库 由 操 作 系 统 提 供 并 且 由 应 用 程 序 动 态 加 载 在 用 户 进 程 之 间 共 享 ， 即 不 同 的 虚 拟 页 面 被 映 射 到 相 同 的 物 理 页 面 。 为 恶 意 进 程 创 造 了 一 个 推 断 受 害 者 进 程 的 图 形 相 关 活 动 的 机 会 。 图 形 库 通 常 会 优 化 其 执 行 逻 辑 以 实 现 高 性 能 。 例 如 ， 在 处 理 更 简 单 的 图 形 内 容 时 ， 图 形 库 会 执 行 与 复 杂 内 容 不 同 的 一 组 过 程 。 同 时 ， 即 使 执 行 相 同 的 子 程 序 集 ， 对 于 不 同 的 输 入 ( 例 如 ， 要 呈 现 的 不 同 字 符 ) ， 执 行 时 间 仍 然 可 以 不 同 。 因 为 这 些 图 形 操 作 的 执 行 时 间 是 依 赖 输 入 并 且 可 测 量 的 ， 因 此 该 处 理 逻 辑 创 建 的 侧 通 道 ， 可 以 允 许 攻 击 者 推 断 用 户 的 输 入 。 攻 击 实 现 步 骤 ： 攻 击 实 现 步 骤 ： 图 1   攻 击 模 拟 流 程 图 标 识 容 易 受 到 攻 击 的 缓 存 行 。 标 识 容 易 受 到 攻 击 的 缓 存 行 。 使 用 不 同 的 输 入 多 次 运 行 受 害 者 应 用 程 序 ， 收 集 应 用 程 序 使 用 的 图 形 库 程 序 跟 踪 ； 使 用 特 征 提 取 在 噪 声 影 响 最 小 的 库 中 识 别 可 能 存 在 漏 洞 的 高 速 缓 存 行 。 完 全 自 动 化 发 现 和 选 择 可 利 用 的 旁 道 。 完 全 自 动 化 发 现 和 选 择 可 利 用 的 旁 道 。 离 线 模 拟 攻 击 ， 监 视 每 一 对 缓 存 行 ， 收 集 不 同 按 键 访 问 缓 存 行 的 时 间 戳 构 建 预 测 模 型 （ 随 机 森 林 机 器 学 习 算 法 ） 。 预 测 模 型 和 随 机 猜 测 性 能 进 行 对 比 ， 测 试 所 有 的 缓 存 行 ， 选 择 出 性 能 最 佳 的 缓 存 行 对 。 在 线 攻 击 。 在 线 攻 击 。 根 据 离 线 模 拟 生 成 的 训 练 预 测 模 型 ， 执 行 f l u s h + r e l o a d 侧 通 道 攻 击 ， 监 视 最 佳 的 两 对 缓 存 行 来 推 断 结 果 。 将 结 果 和 其 他 信 息 结 合 起 来 提 高 准 确 性 ， 最 后 推 断 受 害 者 字 符 输 入 。
攻 击 模 拟 实 现 ： 攻 击 模 拟 实 现 ： U b u n t u 屏 幕 键 盘 。 屏 幕 键 盘 。 使 用 f l u s h + r e l o a d   侧 通 道 攻 击 。 结 果 只 需 输 入 一 次 密 码 ， 可 以 在 第 一 次 尝 试 中 正 确 猜 出   5 0 % 的 密 码 ， 在   1 0   次 猜 测 中 可 以 猜 测   8 0 % 的 密 码 。 如 果 攻 击 者 可 以 测 量   1 0   次 登 录 尝 试 ， 则 可 以 在 第 一 次 猜 测 中 破 解   9 5 % 的 密 码 。 结 果 取 决 于 字 典 大 小 。 图 2   u b u n t u 屏 幕 键 盘 密 码 猜 测 结 果 A n d r o i d   应 用 程 序 。 应 用 程 序 。 使 用 e v i c t + r e l o a d 攻 击 。 结 果 预 测 单 个 字 符 所 需 的 猜 测 次 数 ， 在 第 一 次 猜 测 时 猜 测 6 0 % 的 密 码 ， 在   1 0   次 猜 测 中 猜 测   9 0 % 的 密 码 。 图 3 （ b ） 显 示 以   1 0 0 % 准 确 度 猜 测 单 个 数 字 所 需 的 猜 测 次 数 。 图 3   A n d r o i d 应 用 程 序 密 码 猜 测 结 果 攻 击 内 置 键 盘 。 攻 击 内 置 键 盘 。 内 置 键 盘 更 容 易 受 到 此 类 攻 击 。 论 文 中 在 此 情 景 下 使 用 e v i c t + r e l o a d 攻 击 中 信 移 动 银 行 应 用 程 序 ， 结 果 大 多 数 字 符 在 四 次 猜 测 中 准 确 率 高 达 9 0 % 。
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