論文の概要: Dynamic Frequency-Based Fingerprinting Attacks against Modern Sandbox Environments
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.10715v2
- Date: Wed, 17 Apr 2024 18:59:24 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-19 11:42:38.965243
- Title: Dynamic Frequency-Based Fingerprinting Attacks against Modern Sandbox Environments
- Title（参考訳）: 現代のサンドボックス環境に対する動的周波数ベースフィンガープリント攻撃
- Authors: Debopriya Roy Dipta, Thore Tiemann, Berk Gulmezoglu, Eduard Marin, Thomas Eisenbarth,
- Abstract要約: 我々は,Intel および AMD CPU の CPU 周波数レポートセンサによる指紋認証コンテナの可能性について検討した。
我々はDockerイメージがユニークな周波数シグネチャを示し、最大84.5%の精度で異なるコンテナの区別を可能にすることを実証した。
実験の結果、これらの攻撃は40秒未満で全てのサンドボックスに対して成功できることが判明した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.753621963239778
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The cloud computing landscape has evolved significantly in recent years, embracing various sandboxes to meet the diverse demands of modern cloud applications. These sandboxes encompass container-based technologies like Docker and gVisor, microVM-based solutions like Firecracker, and security-centric sandboxes relying on Trusted Execution Environments (TEEs) such as Intel SGX and AMD SEV. However, the practice of placing multiple tenants on shared physical hardware raises security and privacy concerns, most notably side-channel attacks. In this paper, we investigate the possibility of fingerprinting containers through CPU frequency reporting sensors in Intel and AMD CPUs. One key enabler of our attack is that the current CPU frequency information can be accessed by user-space attackers. We demonstrate that Docker images exhibit a unique frequency signature, enabling the distinction of different containers with up to 84.5% accuracy even when multiple containers are running simultaneously in different cores. Additionally, we assess the effectiveness of our attack when performed against several sandboxes deployed in cloud environments, including Google's gVisor, AWS' Firecracker, and TEE-based platforms like Gramine (utilizing Intel SGX) and AMD SEV. Our empirical results show that these attacks can also be carried out successfully against all of these sandboxes in less than 40 seconds, with an accuracy of over 70% in all cases. Finally, we propose a noise injection-based countermeasure to mitigate the proposed attack on cloud environments.
- Abstract（参考訳）: クラウドコンピューティングの展望は近年大きく進化し、現代のクラウドアプリケーションの多様な要求を満たすために、様々なサンドボックスを採用しています。
これらのサンドボックスには、DockerやgVisorといったコンテナベースのテクノロジ、FirecrackerのようなmicroVMベースのソリューション、Intel SGXやAMD SEVといったTrusted Execution Environment(TEE)に依存するセキュリティ中心のサンドボックスが含まれている。
しかし、複数のテナントを共有物理ハードウェアに配置するプラクティスは、セキュリティとプライバシの懸念を引き起こす。
本稿では,Intel および AMD CPU の CPU 周波数レポートセンサによる指紋認証の可能性について検討する。
私たちの攻撃の鍵となるのは、現在のCPU周波数情報がユーザ空間攻撃者によってアクセス可能であることです。
我々は、Dockerイメージがユニークな周波数シグネチャを示し、異なるコアで複数のコンテナが同時に実行されている場合でも、最大84.5%の精度で異なるコンテナを区別できることを示した。
さらに、GoogleのgVisor、AWSのFirecracker、Gramine(Intel SGXを活用する)やAMD SEVのようなTEEベースのプラットフォームなど、クラウド環境にデプロイされたいくつかのサンドボックスに対して実行された攻撃の有効性を評価します。
実験の結果、これらの攻撃は40秒未満で全てのサンドボックスに対して成功し、すべてのケースで70%以上の精度で実行可能であることが示された。
最後に,提案するクラウド環境に対する攻撃を軽減するため,ノイズ注入による対策を提案する。
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