Τι είναι οι μικροαρχιτεκτονικές επιθέσεις;

Οι μικροαρχιτεκτονικές επιθέσεις, που συχνά αναφέρονται ως επιθέσεις πλευρικού καναλιού, αντιπροσωπεύουν μια αυξανόμενη ανησυχία για την ασφάλεια στον κυβερνοχώρο. Σε αυτές τις επιθέσεις, οι παράγοντες απειλών αξιοποιούν ακούσιες διαρροές πληροφοριών από το υλικό σας.

Αυτές οι διαρροές μπορεί να εκδηλωθούν ως ανεπαίσθητες παραλλαγές στη συμπεριφορά του υπολογιστή σας, όπως μοτίβα πρόσβασης στη μνήμη cache και πρόβλεψη διακλάδωσης. Με τον χειρισμό του τρόπου με τον οποίο το υλικό χειρίζεται οδηγίες και δεδομένα, οι εισβολείς εκμεταλλεύονται αυτές τις αποχρώσεις για να αποκτήσουν πληροφορίες σχετικά με τα δεδομένα που επεξεργάζεται ο φορητός υπολογιστής σας.

Αλλά τι ακριβώς είναι η μικροαρχιτεκτονική του επεξεργαστή και πώς επηρεάζει αυτά τα τρωτά σημεία;

Τι είναι η Μικροαρχιτεκτονική Επεξεργαστή στα Υπολογιστικά Συστήματα;

Αναρωτηθήκατε ποτέ για την εσωτερική λειτουργία του υπολογιστή σας; Όλα εξαρτώνται από την μικροαρχιτεκτονική του επεξεργαστή—το στοιχείο πίσω από τα παρασκήνια που υπαγορεύει τον τρόπο με τον οποίο ο υπολογιστής σας επεξεργάζεται οδηγίες και δεδομένα, ενώ ταυτόχρονα διαχειρίζεται αποτελεσματικά τους πόρους της CPU.

Σκεφτείτε το ως τον αστυνομικό της κυκλοφορίας για τον εγκέφαλο του υπολογιστή σας, που ενορχηστρώνει κάθε λειτουργία, χωρίζει τις εργασίες σε διαχειρίσιμα βήματα και τις εκτελεί ταυτόχρονα για να ενισχύσει την απόδοση. Βοηθά στη διατήρηση απρόσκοπτου συντονισμού, διασφαλίζοντας ότι η συσκευή σας μπορεί να χειριστεί πολλές εργασίες ταυτόχρονα.

Αλλά η μικροαρχιτεκτονική παίζει επίσης κρίσιμο ρόλο στην ασφάλεια, δημιουργώντας εικονικές πόρτες που προστατεύουν τα στοιχεία του υπολογιστή σας, επιτρέποντας μόνο σε εξουσιοδοτημένα προγράμματα ή χρήστες να έχουν πρόσβαση σε αυτά. Επιπλέον, βελτιστοποιεί τη χρήση των πόρων, αξιοποιώντας τη μνήμη και τις δυνατότητες επεξεργασίας του υπολογιστή σας, ενώ παράλληλα εξοικονομεί ενέργεια σε λιγότερο απαιτητικές εργασίες.

Πώς λειτουργούν οι μικροαρχιτεκτονικές επιθέσεις;

Οι μικροαρχιτεκτονικές επιθέσεις στοχεύουν τα δεδομένα και τις διαδικασίες που χρησιμοποιούν τα στοιχεία της μικροαρχιτεκτονικής για την πρόσβαση στις προσωπικές σας πληροφορίες. Λοιπόν, πώς ακριβώς το κάνουν αυτό;

1. Επιθέσεις με βάση την κρυφή μνήμη

Οι επιθέσεις που βασίζονται στην κρυφή μνήμη είναι ένας τύπος μικροαρχιτεκτονικής απειλής που επικεντρώνεται στον τρόπο με τον οποίο ο υπολογιστής σας χρησιμοποιεί την κρυφή μνήμη του. Υπάρχει μια διαφορά μεταξύ προσωρινής μνήμης και cookies. Οι κρυφές μνήμες είναι μικρές μονάδες μνήμης υψηλής ταχύτητας που μπορούν να αποθηκεύσουν τα δεδομένα που χρησιμοποιείτε συχνά, επομένως ο υπολογιστής εξοικονομεί χρόνο για τη λήψη τους.

Είναι σαν ένα μυστικό συρτάρι γεμάτο με πράγματα που χρησιμοποιείτε όλη την ώρα, ακριβώς στο γραφείο του υπολογιστή σας για γρήγορη πρόσβαση. Βοηθά τον υπολογιστή σας να λειτουργεί πιο γρήγορα αποθηκεύοντας δεδομένα που χρησιμοποιούνται συχνά. Αλλά εδώ είναι το αλιευτικό: οι εισβολείς μπορούν να έχουν πρόσβαση κρυφά σε ευαίσθητες πληροφορίες χωρίς καν να έχουν άμεση πρόσβαση.

Οι κυβερνοεπιτιθέμενοι παρακολουθούν πώς ο υπολογιστής σας χρησιμοποιεί την κρυφή μνήμη του. Μελετούν πόσο γρήγορα ο υπολογιστής ανακτά δεδομένα από εκεί. Συγχρονίζοντας προσεκτικά αυτές τις ενέργειες, μπορούν να συμπεράνουν τι υπάρχει μέσα. Εάν διαρκέσει περισσότερο, μπορεί να σημαίνει ότι τα δεδομένα δεν ήταν στην κρυφή μνήμη, αποκαλύπτοντας πολύτιμες ενδείξεις.

2. Spectre και Meltdown

Οι επιθέσεις Spectre εκμεταλλεύονται την ικανότητα του επεξεργαστή σας να επιταχύνει τις εργασίες του. Ο επεξεργαστής σας προσπαθεί να σας βοηθήσει προβλέποντας τι θα κάνει ένα πρόγραμμα στη συνέχεια, ώστε να μπορεί να προετοιμάσει τα πράγματα εκ των προτέρων—εξοικονομώντας χρόνο. Ωστόσο, οι χάκερ μπορούν να ξεγελάσουν αυτές τις προβλέψεις για να λάβουν ευαίσθητες πληροφορίες.

Οι επιθέσεις Meltdown εκμεταλλεύονται ένα ελάττωμα σχεδιασμού στον επεξεργαστή σας εξαπατώντας τον ώστε να αφήσουν ένα πρόγραμμα να κοιτάξει τη μνήμη ενός άλλου προγράμματος. Ενεργώντας σαν κάποιος χωρίς εξουσιοδότηση, το πρόγραμμα σπάει τον διαχωρισμό των δραστηριοτήτων και βλέπει πληροφορίες που δεν πρέπει να κάνει.

Αυτές οι δύο επιθέσεις συνδυάζονται ως απειλές που εκμεταλλεύονται τα κενά στη σχεδίαση του υπολογιστή σας.

3. Rowhammer

Οι επιθέσεις Rowhammer βασίζονται στη σχέση μεταξύ της μικροαρχιτεκτονικής του υλικού και της συμπεριφοράς των κυψελών μνήμης για να θέσουν σε κίνδυνο την ακεραιότητα του συστήματός σας. Αυτή η επίθεση επικεντρώνεται γύρω από το φαινόμενο Rowhammer, ένα πρόβλημα στα κελιά δυναμικής μνήμης τυχαίας πρόσβασης (DRAM).

Με απλά λόγια, η μνήμη του υπολογιστή σας περιέχει διάφορα κομμάτια που περιέχουν πληροφορίες. Εάν προσπελάσετε ένα συγκεκριμένο κομμάτι πολλές φορές γρήγορα, μπορεί να κάνει άλλα κομμάτια να λειτουργήσουν ακατάλληλα.

Οι επιτιθέμενοι χρησιμοποιούν αυτό το τέχνασμα για να συνεχίσουν να κουνούν αυτό το κομμάτι μνήμης, παρακολουθώντας τα κοντινά κομμάτια μνήμης που είναι αστεία μέχρι να σπάσει κάτι, επιτρέποντάς τους να μάθουν ευαίσθητες πληροφορίες.

4. Jump Conditional Code (JCC)

Ο υπολογιστής σας συνήθως λαμβάνει αποφάσεις με βάση τις συνθήκες. Αυτές οι επιθέσεις στοχεύουν να μπερδέψουν τη διαδικασία λήψης αποφάσεων του υπολογιστή σας εξαπατώντας τον να κάνει λάθος επιλογές.

Τώρα, όταν οι εισβολείς ξεγελούν τον υπολογιστή σας, χρειάζεται λίγο περισσότερος χρόνος για να κάνει την επιλογή του. Οι επιτιθέμενοι το εντοπίζουν και το χρησιμοποιούν για να μάθουν τι έκανε ο υπολογιστής—βοηθώντας στη διαρροή ευαίσθητων πληροφοριών.

Πώς σας επηρεάζουν οι μικροαρχιτεκτονικές επιθέσεις;

Πρώτον, αυτές οι επιθέσεις μπορούν να προσπαθήσουν να κλέψουν σημαντικούς κώδικες που ονομάζονται κρυπτογραφικά κλειδιά, οι οποίοι θα πρέπει να διατηρούνται ιδιωτικοί. Αυτά τα κλειδιά διατηρούν τα ευαίσθητα πράγματα σας ασφαλή και ασφαλή χρησιμοποιώντας κρυπτογράφηση. Εάν οι εισβολείς πάρουν στα χέρια τους αυτά τα κλειδιά, θα μπορούσε να σημαίνει πρόβλημα για τα προσωπικά σας δεδομένα.

Οι εισβολείς μπορούν να αυξήσουν τα προνόμιά τους ή την πρόσβασή τους σε μια συσκευή, θέτοντας σε κίνδυνο ολόκληρο το σύστημα εάν εισάγουν κακόβουλο λογισμικό σε ένα ευαίσθητο δίκτυο. Αυτό καθιστά ιδιαίτερα σημαντική την κατανόηση ποια είναι η αρχή του ελάχιστου προνομίου και πώς μπορεί να αποτρέψει τις κυβερνοεπιθέσεις.

Αυτές οι επιθέσεις μπορεί να προκαλέσουν διαρροή δεδομένων σε περιβάλλοντα υπολογιστικού νέφους—παραβιάζοντας την απομόνωση μεταξύ εικονικών μηχανών στον ίδιο κεντρικό υπολογιστή.

Πώς μπορείτε να προστατευθείτε από μικροαρχιτεκτονικές επιθέσεις;

Δεν υπάρχει τίποτα μικροσκοπικό σχετικά με τη ζημιά που μπορεί να έχουν οι μικροαρχιτεκτονικές επιθέσεις στα θύματα. Τι μπορείτε όμως να κάνετε για να σταματήσετε να πέφτετε θύματα; Ευτυχώς, μπορείτε να προστατεύσετε τον εαυτό σας από μικροαρχιτεκτονικές επιθέσεις.

• Ενημερώνετε τακτικά το λογισμικό και το υλικολογισμικό σας για να επιδιορθώνετε ευπάθειες. Ομοίως, διατηρείτε ενημερωμένα τον μικροκώδικά σας και τη μικροαρχιτεκτονική σας.
• Εγκαταστήστε αξιόπιστο λογισμικό ασφαλείας που μπορεί να εντοπίσει και να αποκλείσει πιθανές απειλές.
• Χρησιμοποιήστε μεθόδους απομόνωσης για να διαχωρίσετε ευαίσθητες διαδικασίες και δεδομένα.
• Ακολουθήστε την αρχή του ελάχιστου προνομίου, παρέχοντας μόνο τα απαραίτητα δικαιώματα σε χρήστες ή λογισμικό, έτσι ώστε οι επιθέσεις να μην μπορούν εύκολα να κλιμακωθούν.
• Εφαρμόστε συστήματα παρακολούθησης και ανίχνευσης για να εντοπίσετε ασυνήθιστη δραστηριότητα. Σκεφτείτε βελτιστοποίηση της ασφάλειάς σας με το SIEM, για παράδειγμα.
• Κρυπτογραφήστε ευαίσθητα δεδομένα για να τα προστατέψετε ακόμα κι αν ένας χάκερ αποκτήσει μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση.
• Δημιουργήστε αντίγραφα ασφαλείας των δεδομένων σας τακτικά, ώστε να μπορείτε να τα ανακτήσετε σε περίπτωση επίθεσης.
• Εφαρμόστε ισχυρά μέτρα ασφαλείας στο cloud για την προστασία των δεδομένων που είναι αποθηκευμένα σε περιβάλλοντα cloud.

Τίποτα ασήμαντο για τις μικροαρχιτεκτονικές επιθέσεις

Είναι σημαντικό να παραμείνετε προσεκτικοί απέναντι σε δύσκολες μικροαρχιτεκτονικές επιθέσεις. Αυτοί οι ύπουλοι εισβολείς εκμεταλλεύονται τον τρόπο λειτουργίας του υπολογιστή σας κάτω από την κουκούλα. Υπάρχουν όμως τρόποι να προστατευτείς. Διατηρήστε ασφαλές το υλικό του υπολογιστή σας και βεβαιωθείτε ότι χρησιμοποιείτε τις πιο πρόσφατες ενημερώσεις για την εσωτερική λειτουργία του επεξεργαστή σας. Αυτό θα κάνει πολύ πιο δύσκολο για οποιαδήποτε διαδικτυακή επίθεση να προκαλέσει οποιαδήποτε βλάβη.

Ωστόσο, σημειώστε ότι οι εισβολείς έχουν τη δυνατότητα να τοποθετηθούν μεταξύ της επικοινωνίας σας από συσκευή σε συσκευή. Για να προστατευτείτε από αυτές τις πιθανές απειλές, είναι σημαντικό να γνωρίζετε πώς να προστατεύσετε τον εαυτό σας.