論文の概要: Uncovering Software-Based Power Side-Channel Attacks on Apple M1/M2 Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.16391v2
- Date: Fri, 04 Oct 2024 22:19:12 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-08 13:08:23.877163
- Title: Uncovering Software-Based Power Side-Channel Attacks on Apple M1/M2 Systems
- Title（参考訳）: Apple M1/M2システムにおけるソフトウェアベースのパワーサイドチャネル攻撃の発見
- Authors: Nikhil Chawla, Chen Liu, Abhishek Chakraborty, Igor Chervatyuk, Ke Sun, Thais Moreira Hamasaki, Henrique Kawakami,
- Abstract要約: ソフトウェアインターフェースに露出したオンチップのパワーメーターは、物理的アクセスなしで電源サイドチャネル攻撃に使用される可能性がある。
このようなソフトウェアベースのパワーサイドチャネル攻撃は、Appleのシリコンにも適用可能であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.309199271673022
- License:
- Abstract: Traditionally, power side-channel analysis requires physical access to the target device, as well as specialized devices to measure the power consumption with enough precision. Recently research has shown that on x86 platforms, on-chip power meter capabilities exposed to a software interface might be used for power side-channel attacks without physical access. In this paper, we show that such software-based power side-channel attack is also applicable on Apple silicon (e.g., M1/M2 platforms), exploiting the System Management Controller (SMC) and its power-related keys, which provides access to the on-chip power meters through a software interface to user space software. We observed data-dependent power consumption reporting from such SMC keys and analyzed the correlations between the power consumption and the processed data. Our work also demonstrated how an unprivileged user mode application successfully recovers bytes from an AES encryption key from a cryptographic service supported by a kernel mode driver in MacOS. We have also studied the feasibility of performing frequency throttling side-channel attack on Apple silicon. Furthermore, we discuss the impact of software-based power side-channels in the industry, possible countermeasures, and the overall implications of software interfaces for modern on-chip power management systems.
- Abstract（参考訳）: 従来、電力側チャネル分析は、目標デバイスへの物理的アクセスと、十分な精度で電力消費を測定するための特別な装置を必要とする。
近年の研究では、x86プラットフォーム上では、ソフトウェアインターフェースに露出したオンチップのパワーメータが、物理的アクセスのないパワーサイドチャネル攻撃に使用される可能性があることが示されている。
本稿では,Apple のシリコン (例えば M1/M2 プラットフォーム) にも適用可能であることを示し,システム管理コントローラ (System Management Controller, SMC) とそのパワー関連キーを活用し,ソフトウェアインターフェースからユーザ空間ソフトウェアへのオンチップパワーメーターへのアクセスを提供する。
本研究では,SMCキーからのデータ依存電力消費量を計測し,処理データと電力消費量の相関関係を解析した。
また,MacOSのカーネルモードドライバがサポートする暗号化サービスから,AES暗号化キーからのバイトの復元に成功したユーザモードアプリケーションについても検討した。
また, Apple シリコンに対する周波数スロットリングサイドチャネル攻撃の可能性についても検討した。
さらに、ソフトウェアベースの電力サイドチャネルが業界に与える影響、対策の可能性、および最新のオンチップ電力管理システムにおけるソフトウェアインターフェースの全体的な意味について論じる。
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