Кібербезпека в процесорі: більше, ніж просто програмне забезпечення

  • Безпека лише на основі програмного забезпечення недостатня, оскільки процесори не можуть відрізнити легітимні інструкції від шкідливих.
  • Такі вразливості, як Spectre, Meltdown та TONTOU, демонструють, що недоліки апаратного забезпечення дозволяють отримати привілейований доступ до оперативної пам'яті.
  • Такі технології, як CoreGuard, пропонують паралельний кремнієвий шар для блокування атак у реальному часі на рівні інструкцій.

Макрозображення процесора на його сокеті материнської плати, що представляє рівень фізичної безпеки апаратного забезпечення.

Ви, мабуть, чули про антивірусне програмне забезпечення та брандмауери, але правда в тому, що ми встановлюємо забагато замків на двері, залишаючи вікно широко відкритим. Більшість компаній зосереджуються на зміцненні програмного забезпечення шар за шаром, але забувають фундаментальну деталь: процесор, мозок, який керує всією системою, зазвичай повністю сліпий до того, що відбувається в його тактових циклах, не здатний розрізнити, чи є інструкція легітимною, чи це скоординована атака.

Ситуація стає ще складнішою, коли ми аналізуємо поточні дані. Нещодавні звіти, такі як звіти Verizon та IBM, чітко показують, що використання вразливостей зараз є пріоритетною точкою входу для хакерів, на яку припадає майже третина всіх порушень. Що ще гірше, інтеграція штучного інтелекту в інструменти атаки призвела до зростання вартості інцидентів, досягнувши в середньому 6 мільйонів доларів, що демонструє, що захист програмного забезпечення за допомогою більшої кількості програмного забезпечення є по суті марною справою.

Блок безпечної обробки даних Qualcomm (SPU)
Пов'язана стаття:
Блок безпечної обробки даних Qualcomm (SPU): ключ до передової мобільної безпеки

Апаратне забезпечення як остання лінія захисту

Сучасна серверна стійка з синім освітленням у центрі обробки даних, що ілюструє уражену критичну інфраструктуру.

З огляду на цю ситуацію, з'явилися революційні пропозиції, такі як технологія CoreGuard від Dover Microsystems. Замість додавання додаткових рядків коду, що статистично призводить лише до збільшення кількості помилок, ідея полягає в реалізації кремнієвого шару, паралельного процесору. Ця система діє як монітор, аналізуючи кожну інструкцію в режимі реального часу та, якщо виявляє порушення будь-якого програмованого правила, миттєво блокує його, перш ніж воно зможе завдати шкоди.

Цей підхід не виник на порожньому місці; його коріння сягає програми DARPA CRASH, багатомільйонних інвестицій, започаткованих після атаки Stuxnet. Ця атака стала поворотним моментом, оскільки вона продемонструвала, що шкідливий код може обійти цифровий бар'єр і знищити фізичну інфраструктуру . CoreGuard працює за допомогою мікрополісингу, детальних правил, які визначають, що є допустимим, а що ні, працюючи з тією ж швидкістю, що й основний чіп, щоб уникнути уповільнення системи.

Порівняння Google Titan M та Samsung Knox
Пов'язана стаття:
Google Titan M проти Samsung Knox: безпека, конфіденційність та який телефон підходить саме вам

Критичні вразливості: від Spectre до TONTOU

Тьмяно освітлена робоча станція з кількома моніторами, на яких відображається код, і термінали, що символізують кіберзагрози.

Щоб зрозуміти, чому нам потрібна безпека на апаратному рівні, ми повинні розглянути недоліки проектування, які сколихнули галузь. Такі вразливості, як Meltdown та Spectre, продемонстрували, що можна обійти ізоляцію ядра та отримати прямий доступ до оперативної пам'яті, викрадаючи паролі або банківські дані, навіть не помічаючи цього з боку операційної системи. Ці недоліки особливо небезпечні у віртуалізованих середовищах, де атака на віртуальну машину може поставити під загрозу весь хост-сервер.

Зовсім недавно атака TONTOU викликала у експертів жах, оскільки вона використовувала наносекундні вікна у спекулятивних захистах Intel та AMD. Цей часовий проміжок настільки мізерний, що жоден програмний захист не є достатньо швидким, щоб втрутитися. До цього додається загроза програм-вимагачів, які націлені на мікрокод процесора; якщо зловмиснику вдається змінити прошивку чіпа, шкідливе програмне забезпечення стає практично невидимим для будь-якого звичайного антивірусного програмного забезпечення.

Розширений захист Samsung Knox для смартфонів
Пов'язана стаття:
Samsung Knox: Розширений захист для вашого смартфона

Вплив штучного інтелекту та майбутнє напівпровідників

Материнська плата комп'ютера, що видно крізь металеву сітку, як візуальна метафора захисту та екранування обладнання.

Поява агентивного ШІ додає додатковий рівень ризику. Коли у нас є агенти ШІ, які керують інфраструктурою або автономно виконують код, будь-який збій на рівні кремнію може перетворити сам агент на ідеальний вектор атаки . Тому нові стандарти комунікації між агентами повинні інтегрувати моделі загроз, які враховують ці фізичні ризики.

Хоча існують такі рішення, як ARM TrustZone, які відокремлюють безпечний світ від незахищеного, CoreGuard йде ще далі, будучи набагато детальнішим. У той час як TrustZone захищає окремі компоненти, нова тенденція полягає в моніторингу кожного переходу інструкцій . Хоча такі гіганти, як Intel та AMD, досі воліли покладатися на патчі прошивки, збереження вразливостей, таких як TONTOU, свідчить про те, що шлях до кремнієвого захисту неминучий.

Боротьба з кіберзлочинністю переміщується в глибини апаратного забезпечення, оскільки покладатися виключно на програмне забезпечення є ризикованою ідеєю через кількість помилок, властивих коду. Здатність блокувати шкідливі інструкції на самому чіпі в поєднанні з системами спостереження в режимі реального часу, такими як Vector Deep Surveillance, являє собою необхідний крок вперед для захисту критичної інфраструктури від загроз, що діють поза полем зору операційної системи.

сховище ключів Android-4
Пов'язана стаття:
Сховище ключів Android: безпека, управління та найкращі практики в Android

Додати як пріоритетне джерело в Google