Код Kyber, скомпилированный Clang, может слить секретный ключ шифрования

Код Kyber, скомпилированный Clang, может слить секретный ключ шифрования

Код Kyber, скомпилированный Clang, может слить секретный ключ шифрования

В эталонной реализации механизма инкапсуляции ключей (KEM) обнаружена уязвимость, позволяющая получить секретные данные через атаку по стороннему каналу. Опасная проблема Kyber, виновником которой оказался компилятор, уже устранена.

Американский институт стандартов и технологий (NIST) собирается стандартизировать Kyber как ML-KEM, пригодный для квантово-устойчивого шифрования. Однако даже самый криптостойкий алгоритм может оказаться неэффективным, если его реализация содержит уязвимости, и такой подводный камень обнаружили в PQShield.

Выявленная уязвимость может проявиться, когда компилятор — в данном случае Clang — оптимизирует код. Как оказалось, он при этом порождает в функции poly_frommsg переход, зависящий от обрабатываемого секрета.

Эта функция используется не только при инкапсуляции ключей, но также при декапсуляции, притом всего один раз, и извлечение данных происходит более чем за 100 тыс. циклов. Разница во времени выполнения операций очень мала, тем не менее при наличии локального доступа можно исхитриться и восстановить секретный ключ по частям.

Для этого, по словам экспертов, достаточно просто измерить время, за которое совершается декапсуляция. PoC-код, созданный в PQShield для машин с архитектурой x86, успешно эксплойтит тайминг-уязвимость и позволяет получить ключ ML-KEM 512 менее чем за 10 минут.

Исследователям удалось найти противоядие, объединив усилия с командой Kyber. Ненадежное условное перемещение было реализовано как функция в отдельном файле, и Clang, встретив флаг условия, переставал модифицировать код.

Об опасной находке были извещены авторы проектов на базе Kyber, в частности, liboqs, aws-lc, pq-code-package, WolfSS, PQClean и rustpq/pqcrypto. Исследователи не исключают, что уязвимыми могут оказаться даже библиотеки, не использующие функцию poly_frommsg.

В конце прошлого года в некоторых реализациях KEM были выявлены уязвимости, тоже грозящие раскрытием криптоключей через тайминг-атаку. Им было присвоено общее имя KyberSlash.

Подпишитесь на новости

Spectre вернулась: новая атака вытаскивает хеш пароля root из памяти Linux

Процессор помнит старый код, хотя на его месте уже работает новый. На этой нестыковке исследователи VUSec и Scuola Superiore Sant’Anna построили Branch Target Reuse — новый вариант Spectre v2. Атака затрагивает JIT-компиляторы, которые создают машинный код во время работы программы.

Подробности опубликованы в исследовании BTR. Когда участок памяти освобождают и используют повторно, предсказатель переходов CPU может сохранить устаревшую запись.

Процессор спекулятивно выполняет инструкции по старому адресу, а следы в кеше позволяют извлекать секретные данные.

Исследователи подтвердили проблемное поведение на протестированных процессорах Intel, AMD и Arm. Они изучили JIT-движки Firefox, GraalVM и Linux, но практические результаты различаются.


Самый убедительный пример — два эксплойта против ядра Linux. На системе Intel с действовавшими защитами исследователи продемонстрировали извлечение хеша пароля root за минуты. Именно хеша: готовый пароль и автоматический вход администратора атака не выдаёт.

Для Firefox подготовлен PoC, однако до полноценного браузерного эксплойта ещё требуется работа. В GraalVM практическую эксплуатацию в экспериментах затрудняла очистка состояния предсказателя.

Атакующему нужно выполнять непривилегированный код в подходящей JIT-среде. Одна лишь модель процессора ещё не означает, что конкретную систему можно успешно атаковать.

Защита уже появилась в ядре Linux и GraalVM. Mozilla делает ставку на завершение внедрения изоляции сайтов.

Spectre, похоже, уходить не собирается: ускоряя выполнение кода, процессоры продолжают оставлять исследователям новые поводы заглянуть туда, куда обычной программе нельзя.

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru