Атака по времени на соседнюю VM в облачном хостинге для извлечения секретных ключей
Группа исследователей представила на конференции ACM CCS интересную научную работу (pdf), которая посвящена специфическим криптографическим уязвимостям облачных сервисов. Дело в том, что многие современные веб-сайты полностью размещаются в облаке, обычно — на виртуальных машинах хостинг-провайдера Amazon. В результате, их сервисы TLS и SSH основаны на секретных ключах, которые генерируются в виртуальных машинах хостинг-провайдера. Проблема в том, что инстансы VM зачастую работают на одном и том же оборудовании, то есть на одних и тех же серверах. По соседству с вашим инстансом может быть виртуальная машина злоумышленника. Именно такую ситуацию описывает группа исследователей под руководством известного криптолога Арии Джуелса (Ari Juels) из RSA Laboratories в научной работе “Cross-VM Side Channels and Their Use to Extract Private Keys”.
Речь идёт об атаке по сторонним каналам (Side channels attack) между виртуальными машинами. Атака по сторонним каналам использует информацию о физических процессах в устройстве, которые не рассматриваются в теоретическом описании криптографического алгоритма. Криптоанализ осуществляется по побочным характеристикам, специфичным для конкретной реализации криптографического алгоритма, таким как время выполнения операций, потребляемая мощность, электромагнитное излучение и т.д.
Угроза атаки по сторонним каналам между виртуальными машинами давно обсуждалась исследователями, но практическая реализация такой атаки оказалась неожиданно сложной, поскольку гипервизоры VM значительно затрудняют получения точной информации с физического уровня сервера. Однако, группа исследователей под руководством Джуелса элегантно продемонстрировала, что подобная угроза действительно существует.
В опубликованном исследовании идёт работа с гипервизором Xen, который используется в облаке Amazon EC2, а также похожее оборудование: многоядерные серверы с отключённым SMT. Атака предполагает, что злоумышленник и жертва находятся на одном сервере и жертва расшифровывает текст по схеме Эль-Гамаля с помощью библиотеки libgcrypt v.1.5.0.
Схема Эль-Гамаля предполагает, что берётся фрагмент сообщения x, после чего вычисляется x^e mod N, где e — это секретный ключ, а N — обычно, простое число. Возведение в степень осуществляется по быстрому алгоритму.
Как можно заметить, в этом алгоритме используются конкретные биты секретного ключа, и скорость вычисления каждой операции зависит от того, является бит секретного ключа 0 или 1.
Способ атаки по сторонним каналам на алгоритм быстрого возведения в степень известен с 90-х годов, но сейчас исследователи показали, как можно на практике использовать его на виртуальных машинах с гипервизором Xen и на оборудовании, близком к Amazon EC2. Вычисление тайминга процесса на соседней VM осуществляется через общий доступ к кэшу L1 процессора на сервере (VCPU). В случае с 2-VCPU VM исследователи нагружают второй VCPU работой, чтобы гарантированно иметь доступ к тому же VCPU, на котором осуществляет криптографические вычисления виртуальная машина жертвы.
Исследователи разработали метод эффективного сбора данных с соседней VM, при условии, что она выполняет большой объём вычислительной работы с одним и тем же секретным ключом. Это вполне логичное предположение, если секретный ключ используется для SSL. Таким образом, нивелируются различные погрешности сбора данных из кэша, связанные с фрагментацией и выполнением посторонних процессов, не имеющих отношения к криптографии.
При каждой операции удаётся восстановить маленький фрагмент секретного ключа, потом фрагменты объединяются в единое целое.
S1: RSRMRSRMRSRSRSMRS2: MRSRSRSRMR**SRMRSR
S3: SRMRSRSR
S4: MRSRSRSR**SRMRSR
S5: MR*RSRMRSRMRSR
S6: MRSRSRMRSRSRSRMR
------------------------------------------------
SRSRMRSRMRSRSRSMRSRSRMRSRSRSRMRSRMRSRSRMRSRMRSR
Во время эксперимента была осуществлена атака на 4096-битный открытый ключ Эль-Гамаля, который (из-за оптимизаций libgcrypt) соответствует 457-битному секретному ключу. После нескольких часов сбора данных было собрано около тысячи фрагментов закрытого ключа, из которых 330 были достаточно длинными для использования в реконструкции оригинала. Это позволило исследователям восстановить секретный ключ почти полностью, за исключением нескольких бит, которые легко подбираются брутфорсом.
Подобную атаку на OpenSSL/RSA осуществить гораздо сложнее, чем на ключ Эль-Гамаля и libgcrypt, но теоретически это возможно, если вам удастся попасть на один сервер с жертвой.
Подробнее: http://www.xakep.ru/post/59547/default.asp
Дайджест новых статей по интернет-маркетингу на ваш email
Новые статьи и публикации
- 2024-04-22 » Комментирование кода и генерация документации в PHP
- 2024-04-22 » SEO в России и на Западе: в чем основные отличия
- 2024-04-22 » SEO для международного масштабирования
- 2024-04-22 » Как использовать XML-карты для продвижения сайта
- 2024-04-22 » Цифровой маркетинг: инструменты для продвижения и рекламы в 2024 году
- 2024-04-22 » Что такое CSS-модули и зачем они нам?
- 2024-04-17 » 23 сервиса для эффективного экспресс-аудита любого сайта
- 2024-04-08 » Яндекс переходит на новую версию Wordstat
- 2024-04-08 » Яндекс интегрировал в свой облачный сервис эмпатичную нейросеть
- 2024-04-08 » Новая версия нейросети Claude превзошла по мощности аналоги Google и OpenAI
- 2024-04-08 » Как пользоваться GPT 4 и Claude бесплатно и без VPN
- 2024-03-13 » Стратегии SEO на 2024 год
- 2024-03-13 » Как использовать анимацию с помощью JavaScript-библиотеки GSAP
- 2024-03-13 » Использование GSAP 3 для веб-анимации
- 2024-03-13 » Cогласование топографической съёмки с эксплуатирующими организациями
- 2024-02-19 » Теряются лиды? Как настроить сквозную аналитику
- 2024-02-17 » Мерч и IT: на что обратить внимание в 2024 году
- 2024-02-16 » Копируем с RSync: основные примеры синхронизации файлов
- 2024-02-15 » Лучшие noCode AI платформы для создания диалоговых ботов
- 2024-02-14 » Факторы ранжирования Google 2024 — исследование Semrush
- 2024-02-12 » Перенос сайта на другой хостинг
- 2024-02-05 » В России сформирован реестр хостинг-провайдеров
- 2024-02-04 » Использование SSH для подключения к удаленному серверу Ubuntu
- 2024-02-03 » Подключаемся к серверу за NAT при помощи туннеля SSH. Простая и понятная инструкция
- 2024-02-02 » Настройка CI/CD для Gitlab-репозитория: схемы и гайд по шагам
- 2024-02-01 » GitLab CI Pipeline. Запуск сценария через SSH на удаленном сервере
- 2024-01-29 » Introduction to GitLab’s CI/CD for Continuous Deployments
- 2024-01-26 » Настройка GitLab CI/CD
- 2024-01-25 » Установка shell gitlab runner
- 2024-01-25 » Установка и регистрация gitlab-runner в docker контейнере
Великие умы обсуждают идеи, средние - обсуждают поступки, а малые - людей Индийская пословица |
Мы создаем сайты, которые работают! Профессионально обслуживаем и продвигаем их , а также по всей России и ближнему зарубежью с 2006 года!
Как мы работаем
Заявка
Позвоните или оставьте заявку на сайте.
Консультация
Обсуждаем что именно Вам нужно и помогаем определить как это лучше сделать!
Договор
Заключаем договор на оказание услуг, в котором прописаны условия и обязанности обеих сторон.
Выполнение работ
Непосредственно оказание требующихся услуг и работ по вашему заданию.
Поддержка
Сдача выполненых работ, последующие корректировки и поддержка при необходимости.