Investigadores han descubierto dos métodos de ataque novedosos dirigidos a CPUs Intel de alto rendimiento que podrían ser explotados para realizar un ataque de recuperación de claves contra el algoritmo de Encriptación Avanzada Estándar (AES).
Las técnicas han sido denominadas colectivamente Pathfinder por un grupo de académicos de la Universidad de California San Diego, la Universidad de Purdue, la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, el Instituto de Tecnología de Georgia y Google.
«Pathfinder permite a los atacantes leer y manipular componentes clave del predictor de ramas, lo que habilita dos tipos principales de ataques: reconstruir el historial de flujo de control del programa y lanzar ataques Spectre de alta resolución», dijo Hosein Yavarzadeh, autor principal del artículo, en un comunicado compartido con The Hacker News.
Ciberseguridad «Esto incluye extraer imágenes secretas de bibliotecas como libjpeg y recuperar claves de encriptación de AES a través de la extracción de valores intermedios».
Spectre es el nombre dado a una clase de ataques de canal lateral que explotan la predicción de ramas y la ejecución especulativa en CPUs modernas para leer datos privilegiados en la memoria de una manera que evita las protecciones de aislamiento entre aplicaciones.
El enfoque de ataque más reciente se dirige a una característica en el predictor de ramas llamada Registro de Historial de Rutas (PHR, por sus siglas en inglés) – que mantiene un registro de las últimas ramas tomadas – para inducir predicciones de ramas erróneas y hacer que un programa víctima ejecute caminos de código no deseados, exponiendo inadvertidamente sus datos confidenciales.
Específicamente, introduce nuevas primitivas que hacen posible manipular PHR, así como las tablas de historial de predicción (PHTs) dentro del predictor de ramas condicional (CBR) para filtrar datos de ejecución históricos y, en última instancia, desencadenar un exploit de estilo Spectre.
En una serie de demostraciones descritas en el estudio, el método ha demostrado ser efectivo en la extracción de la clave de encriptación AES secreta, así como en la filtración de imágenes secretas durante el procesamiento por la ampliamente utilizada biblioteca de imágenes libjpeg.
Ciberseguridad Después de una divulgación responsable en noviembre de 2023, Intel, en un aviso publicado el mes pasado, dijo que Pathfinder se basa en ataques Spectre v1 y que las mitigaciones previamente implementadas para Spectre v1 y canales laterales tradicionales mitigarían los exploits reportados. No hay evidencia de que afecte a las CPUs de AMD.
«[Esta investigación] demuestra que el PHR es vulnerable a la fuga, revela datos no disponibles a través de los PHTs (resultados ordenados de ramificaciones repetidas, orden global de todos los resultados de ramificación), expone un conjunto mucho mayor de código de ramificación como superficies de ataque potenciales y no puede mitigarse (borrado, ofuscado) usando técnicas propuestas para los PHTs», dijeron los investigadores.
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