Seitenkanal des Monats

HiSolutions Research

Die Cloud-Computing-Landschaft hat sich in den letzten Jahren erheblich weiterentwickelt und verschiedene Sandboxes eingeführt, um den unterschiedlichen Anforderungen moderner Cloud-Anwendungen gerecht zu werden. Zu diesen Sandboxen gehören containerbasierte Technologien wie Docker und gVisor, microVM-basierte Lösungen wie Firecracker und sicherheitsorientierte Sandboxen auf der Grundlage von Trusted Execution Environments (TEEs) wie Intel SGX und AMD SEV. Die Praxis, mehrere Clients auf einer gemeinsamen physischen Hardware zu platzieren, wirft jedoch Sicherheits- und Datenschutzbedenken auf, insbesondere im Hinblick auf Seitenkanalangriffe. So wurde die Möglichkeit untersucht, Container über CPU-Frequenzsensoren in Intel- und AMD-CPUs mit Fingerabdrücken zu versehen. Eine wichtige Voraussetzung für diesen Angriff ist, dass die aktuelle CPU-Frequenzinformation von Angreifern im Userspace abgerufen werden kann. Docker-Images weisen eine eindeutige Frequenzsignatur auf, die es erlaubt, verschiedene Container mit einer Genauigkeit von bis zu 84,5 % zu unterscheiden, selbst wenn mehrere Container gleichzeitig auf verschiedenen Kernen laufen. Die empirischen Ergebnisse zeigen, dass diese Angriffe auch gegen die Sandboxen gVisor von Google, Firecracker von AWS und TEE-basierte Plattformen wie Gramine (mit Intel SGX) und AMD SEV in weniger als 40 Sekunden mit einer Genauigkeit von über 70 % erfolgreich durchgeführt werden können. Eine auf Rauschinjektion basierende Gegenmaßnahme kann den vorgeschlagenen Angriff in Cloud-Umgebungen entschärfen.

https://www.ece.iastate.edu/bgulmez/files/2024/04/Dynamic_Frequency_Based_Side_Channel_Attack_against_Modern_Sandbox_Environments.pdf

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