安全与密码学2021arxiv.org
针对 AMD 安全加密虚拟化的故障注入攻击
Fault Injection Attacks Against AMD's Secure Encrypted Virtualization
专业 · 约 75 分钟读完前置知识：计算机体系结构、虚拟化与 AMD SEV、硬件故障注入基础
导读
这篇论文研究的是针对 AMD SEV（安全加密虚拟化）的故障注入攻击。作者通过对 CPU 供电电压进行毛刺注入，干扰 AMD 安全处理器（SP）的安全检查，从而证明在现有 CPU 上，SEV 无法有效抵御云环境内部的攻击者（例如恶意管理员）。
HN 关注点：它直接挑战了云厂商宣传的机密计算安全边界，并且讨论很快转向“内部攻击者是否本就不可防御”、与其他 TEE 攻击的对比，以及芯片为何缺少电压监控等工程细节。
HN 评论精选
这几条评论里：支持 1 质疑 1 补充 2
补充认为此类攻击并非首次，关键在于攻击是否需要物理接触，并举例 CLKSCREW 与 Plundervolt。
针对其他 TEE 的类似攻击此前已被演示过，所以这里没有太多全新之处（当然细节显然不同）。我印象中最早的是针对 ARM TrustZone 的攻击论文 CLKSCREW，之后也有针对 SGX 的类似攻击（Plundervolt）。我认为这是个很难解决的问题。一个主要分界是攻击能否远程完成（即仅靠软件调用操作系统的电源管理 API），还是需要物理接触。前者影响更大，但很可能比物理攻击更容易缓解。
anonymousDan查看英文原文
Similar attacks have already been demonstrated for other TEEs so nothing majorly new here (although the details are obviously different). The first work I'm aware of is an attack paper called CLKSCREW on ARM Trustzone. There were also some similar attacks published subsequently on SGX (Plundervolt). It's a hard problem to solve I think. One of the major dividing lines is whether the attack can be performed remotely (i.e. software only using OS power management APIs), or whether it requires physical access. The former obviously has more impact but most likely is much easier to mitigate than physical attacks.
补充从芯片设计角度指出，缺少供电电压/跌落监测是明显疏漏，且这个毛刺速度并不算快。
哇，这在安全 IC 领域是很基础的东西：你必须监测供电电压以防毛刺攻击[0]。他们注入的毛刺在 20 微秒量级，根本不算快。你想保护的那部分芯片（这里大概是 SP）可能需要专用稳压器，最好是片上 LDO 并在输出端带电压跌落监测。我只粗略看了论文，但看起来没有任何供电监控机制能让 SP 在检测到异常时中止其哈希校验。
evancox100查看英文原文
Wow, this is just really basic stuff in the secure IC world that you need to monitor the supply voltage for glitch attacks [0]. The glitch they are injecting is in the 20 us range which isn't even that fast. Whatever part of the chip you want to keep secure (the SP in this case I guess) probably needs a dedicated voltage regulator, preferably an on-chip LDO w/ a droop monitor on the output. I only skimmed the paper, but it seems like there is no supply monitoring being done that would cause the SP to bail out of its hash checking. [0] https://ieeexplore.ieee.org/document/4595799
质疑引用论文结论后反问：防御“内部攻击者”这个目标本身是否现实。
我们的发现证明，在现有 CPU 上，SEV 无法充分保护云环境中的机密数据，使其免受内部攻击者（例如恶意管理员）的侵害。……这是一次有趣的攻击，但上述目标真的可以实现吗？也就是抵御来自内部的攻击者。
spdy查看英文原文
With our findings, we prove that SEV cannot adequately protect confidential data in cloud environments from insider attackers, such as rouge administrators, on currently available CPUs. --- It is an interesting attack but is the above goal ever achievable? To protect against adversaries from the inside.
支持从用户自有硬件的角度表示欢迎，希望借此取出 fTPM 密钥。
很好。希望这能让我从自己拥有的硬件中提取出 fTPM 密钥。
no_time查看英文原文
Good. I hope this allows me to extract the fTPM keys from the hardware I own.
相关资源
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历次讨论
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