論文の概要: MIPSBLEED: Uncovering Microarchitectural Timing Leaks in Pervasive Embedded Processors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.16372v1
- Date: Mon, 15 Jun 2026 08:10:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-16 18:36:05.044168
- Title: MIPSBLEED: Uncovering Microarchitectural Timing Leaks in Pervasive Embedded Processors
- Title（参考訳）: MIPSBLEED: 広汎な組み込みプロセッサにおけるマイクロアーキテクチャのタイムリークの発見
- Authors: Ahmed Najeeb, Billy Bob Brumley,
- Abstract要約: 本稿では、MIPSベースのプラットフォーム上で、同時マルチスレッドが強力なクロスコアタイミングチャネルを生成する方法を明らかにする。
MIPSBLEEDは3つの共有マイクロアーキテクチャーコンポーネントのリークを明らかにするシステム解析およびエクスプロイトフレームワークである。
特権アクセスを必要としない実用的で高精度なタイミング攻撃を実演する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.2461503242570642
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Despite their age, MIPS processors remain deeply embedded in routers, industrial controllers, and IoT systems, yet their security against modern side-channel attacks has received little attention. This paper exposes how Simultaneous Multithreading (SMT), a feature increasingly used to boost performance in these environments, creates powerful cross-core timing channels on MIPS-based platforms. We introduce MIPSBLEED, a systematic analysis and exploitation framework that uncovers leakage in three shared microarchitectural components: the L1 data cache, L1 instruction cache, and the execution engine. Through carefully crafted assembly-level probes and quantitative leakage assessment, we demonstrate practical, high-resolution timing attacks that operate without requiring privileged access. Our evaluation reveals significant information leakage across all three channels and culminates in a single trace key recovery attack on a real elliptic curve cryptographic toolkit. These results position MIPS as an overlooked yet critical target in the study of microarchitectural security and underscore the urgent need for lightweight isolation mechanisms in resource-constrained, SMT-enabled embedded systems.
- Abstract（参考訳）: その年齢にもかかわらず、MIPSプロセッサはルータ、産業用コントローラ、IoTシステムに深く埋め込まれているが、現代のサイドチャネル攻撃に対する彼らのセキュリティはほとんど注目されていない。
本稿では,これらの環境の性能向上にますます利用されるSMT(Simultaneous Multithreading)が,MIPSベースのプラットフォーム上で強力なクロスコアタイミングチャネルを生成する方法を明らかにする。
MIPSBLEEDは、L1データキャッシュ、L1命令キャッシュ、実行エンジンという3つの共有マイクロアーキテクチャコンポーネントのリークを明らかにする。
組立レベルプローブを慎重に作成し,定量的リーク評価を行うことで,特権アクセスを必要とせずに動作可能な,実用的で高精度なタイミングアタックを実演する。
評価の結果、3つのチャネルにまたがる重要な情報漏洩が明らかとなり、実際の楕円曲線暗号ツールキットに対する1つのトレース鍵回復攻撃が決定される。
これらの結果は、マイクロアーキテクチャのセキュリティ研究において、MIPSは見過ごされながら重要なターゲットと位置づけ、資源制約されたSMT対応組込みシステムにおいて、軽量な隔離機構の緊急の必要性を浮き彫りにしている。
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