Исследователи обнаружили критическую уязвимость в чипах Apple серии M

Академические исследователи выявили новую уязвимость в чипах Apple серии M , которая может позволить злоумышленникам извлекать криптографические ключи из устройств Mac.

Согласно технологическому блогу Ars Technica, эта уязвимость глубоко укоренена в микроархитектурном дизайне кремния, что делает невозможным ее устранение с помощью обычных программных патчей. Вместо этого для снижения этого риска требуются изменения в стороннем программном обеспечении для шифрования, что может негативно сказаться на производительности криптографических операций, особенно на более ранних моделях чипов M1 и M2.

Меры по устранению и связанные с этим проблемы

Уязвимость использует механизм предварительной выборки данных, зависящих от памяти (DMP), — аппаратную оптимизацию в кремнии Apple, направленную на повышение вычислительной эффективности за счет предварительной загрузки ожидаемых данных в кэш процессора. Однако эта функция непреднамеренно создает побочный канал, который может быть использован для доступа к криптографическим ключам и их утечки. Эксплойт, названный исследователями GoFetch, примечателен своей способностью извлекать секреты без необходимости получения повышенных системных привилегий; для этого требуется только тот же уровень доступа, что и у большинства сторонних приложений в macOS.

GoFetch продемонстрировал свою эффективность против ряда стандартов шифрования, включая те, которые предназначены для противостояния угрозам со стороны будущих квантовых компьютеров. Эффективность атаки демонстрируется ее способностью извлекать различные типы криптографических ключей в приемлемые сроки, что представляет собой реальную угрозу для безопасности данных.

Устранение этой уязвимости является сложной задачей из-за ее аппаратной природы. Среди предложенных контрмер — ослепление шифротекста, хотя этот метод специфичен для определенных алгоритмов и может удвоить вычислительные ресурсы, необходимые для таких процессов, как обмен ключами Диффи-Хеллмана. Альтернативным решением является выполнение криптографических операций на энергоэффективных ядрах серии M, которые не имеют DMP, хотя и этот подход имеет свои ограничения.

Эта уязвимость подчеркивает проблемы защиты криптографических операций от побочных каналов на уровне микроархитектуры. Исследовательская группа призывает к коллективному подходу к интерфейсу «железо-программное обеспечение» для лучшей защиты от подобных уязвимостей, предлагая механизмы для выборочного отключения DMP во время критических операций безопасности.