Covert Channel
Covert Channel(偽装通信)とは
もう旬を過ぎてしまった気がするが，Hyper Threadingの脆弱性に関する論文(Hyper-Threading considered harmful)を，ようやく読んだ．そこに書かれていたCovert Channelという通信手段が非常に興味深かったので，紹介したい．
論文の中では，Covert Channelの例として，キャッシュのレイテンシによる方法を紹介している．
- プロセスAがあるキャッシュラインに対応するメモリにアクセスする．
- プロセスBが同じキャッシュラインに対応するメモリにアクセスして，そのキャッシュラインの内容を置き換える(もしくはアクセスせずに置き換えない)
- 再びプロセスAが最初のメモリにアクセスし，そのレイテンシを計測する．
このレイテンシが大きければ，プロセスBが1を送信し，小さければ0を送信した，と解釈することで通信が可能となる．このような，キャッシュのアクセスパターンによって生じるレイテンシの差によって，P4 2.8GHzの場合、L1キャッシュで約400KB/sec，L2キャッシュで約100KB/secの通信が可能である，ということらしい．
これが興味深かったので，同様のテクニックを網羅的に紹介したサイトはないものか，と探すと「IP covert timing channels: design and detection」の論文を題材にした大学の授業のサイトがかなりよさそう．Course Syllabus - 600.624 --- Spring 05のFeb. 17/18の分．
学生のプレゼン資料(pdf)が置いてあるのだが，74ページの大作なので，内容の紹介は，また明日(以降)に．
参考にもともとの論文の内容
HTの脆弱性に関する論文自体の具体的な内容は，最後の示すリンク先が詳しい．ちなみに，論文で指摘されている脆弱性は，「キャッシュのレイテンシの差で他プロセスのメモリアクセスパターンを推測できる」ことに起因している．ただ，各種ノイズによって，推測はどんどん困難になるため，実環境においては，この脆弱性による脅威は現実的なものとはならないだろう．(ここでノイズというのは，L1キャッシュに比較し，L2キャッシュでは，命令キャッシュとデータキャッシュが統合されている，ということや，TLBによる仮想メモリのページング機構によるレイテンシの変化する，ということや，もちろん，他プロセスの動作によっても増大する．)
ちなみに，レイテンシの差を見つけることで，二つある式のどちらが実行されているか，が分かるらしいのだけど，それから，どういう訳でOpenSSLの鍵が漏れるのかは，OpenSSLの計算アルゴリズムを知らないので，まったくわかっていない．サルでも分かるまとめはないもんだろうか．
- 論文のまとめ:
なんか詳細が気になってしまったので、 このページにあった論文 Colin Percival "Cache Missing For Fun And Profit", 2005 を簡単にまとめてみた。
- mycomのレポート
FreeBSDのカンファレンスBSDCan(2005年5月13日、日本時間14日に米オタワで開催)でColin Precival氏が発表した論文(CACHE MISSING FOR FUN AND PROFIT)は、Hyper-Threadingに脆弱性があり、実際に脆弱性を使った攻撃が可能であることを示した。PCユーザーへの影響はほとんど考えられないが、Hyper-Threadingのメカニズムそのものに絡む脆弱性だけに、そのメカニズムは興味深いものだ。どのような方法でHyper-Threadingに対する攻撃が可能なのか、論文の内容を検討してみたい。
