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.

Контроллер памяти AMD научили обходить аппаратную изоляцию

Исследователь Кристофер Домас опубликовал PoC-проект skitter-creek-bath-salts, демонстрирующий обход аппаратной защиты памяти на процессорах AMD Family 16h. Техника манипулирует настройками контроллера DRAM и позволяет обращаться к областям, которые должны быть недоступны даже операционной системе, ядру и коду с привилегиями ring 0.

Обычно программные и аппаратные механизмы контролируют доступ по физическим адресам.

Но последнюю точку в маршруте ставит контроллер памяти: он переводит адрес в конкретные координаты DRAM — канал, ранг, банк, строку и столбец.

Домас показал, что изменение одного регистра может перенастроить это преобразование уже после срабатывания вышестоящих средств защиты. В результате появляется альтернативный адрес, ведущий к тем же ячейкам DRAM. Охраняемый вход остаётся заперт, но контроллер внезапно рисует вторую дверь прямо в стене.

 

Чтобы система не рухнула, PoC отключает прерывания, подготавливает кеш и таблицы трансляции, ненадолго меняет схему адресации, читает или записывает нужные данные, а затем возвращает исходные настройки.

Для поиска адресов-двойников проект использует линейную алгебру и SMT-решатель Z3. Инструменты восстанавливают связь между обычным и изменённым отображением памяти, после чего вычисляют алиас для защищённой области.

Исследователь продемонстрировал потенциальный доступ к памяти AMD Platform Security Processor, включая данные fTPM, защищённой области System Management Mode, состояниям процессора C6 и хранилищу микрокода. Последний сценарий допускает не только извлечение копии патча, но и её возможное изменение перед восстановлением состояния ядра.

PoC проверяли только на AMD Family 16h. Данных об аналогичной уязвимости в новых AMD, Intel, ARM или RISC-V нет.

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru