研究人員發(fā)現(xiàn)蘋果M1芯片存在“不可修補(bǔ)”的缺陷

麻省理工學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)，蘋果公司的M1芯片有一個“不可修補(bǔ)”的硬件漏洞，可能允許攻擊者突破其最后一道安全防線。該漏洞存在于蘋果M1芯片中使用的一種硬件級安全機(jī)制，稱為指針認(rèn)證碼，或稱PAC。這一功能使攻擊者更難將惡意代碼注入設(shè)備的內(nèi)存，并提供了對緩沖區(qū)溢出漏洞的防御水平，攻擊迫使內(nèi)存數(shù)據(jù)溢出到芯片的其他位置。

然而，來自麻省理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能實(shí)驗(yàn)室的研究人員創(chuàng)造了一種新穎的硬件攻擊，它結(jié)合了內(nèi)存損壞和投機(jī)性執(zhí)行攻擊來規(guī)避安全功能。該攻擊表明，指針式驗(yàn)證機(jī)制可以在不留痕跡的情況下被洞穿，更糟的是，由于它利用了硬件機(jī)制，沒有軟件補(bǔ)丁可以修復(fù)它。

該攻擊被恰當(dāng)?shù)胤Q為"PacMan"（吃豆人），意思是通過"猜測"指針認(rèn)證代碼（PAC）發(fā)揮作用，該代碼是一種加密簽名，可以確認(rèn)一個應(yīng)用程序沒有被惡意更改。這是用推測執(zhí)行來完成泄露PAC驗(yàn)證結(jié)果，推測執(zhí)行是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)處理器使用的一種技術(shù)，通過推測猜測各種計(jì)算行來加快性能，而硬件側(cè)信道則用于顯示猜測是否正確。

更重要的是，由于PAC的可能值只有這么多，研究人員發(fā)現(xiàn)有可能將它們?nèi)繃L試一遍以找到正確的值。

在一個概念驗(yàn)證中，研究人員證明了這種攻擊甚至可以對付內(nèi)核，也就是設(shè)備操作系統(tǒng)的軟件核心，這對"所有啟用了指針認(rèn)證的ARM系統(tǒng)的未來安全工作具有巨大的影響"，麻省理工學(xué)院CSAIL的博士生、該研究論文的共同第一作者Joseph Ravichandran說。

Ravichandran補(bǔ)充說："指針認(rèn)證背后的想法是，如果其他一切都失敗了，你仍然可以依靠它來防止攻擊者獲得對你系統(tǒng)的控制。我們已經(jīng)表明，作為最后一道防線的指針式認(rèn)證并不像我們曾經(jīng)認(rèn)為的那樣絕對。"

迄今為止，蘋果已經(jīng)在其所有基于ARM的定制芯片上實(shí)施了指針式認(rèn)證，包括M1、M1 Pro和M1 Max，包括高通和三星在內(nèi)的其他一些芯片制造商已經(jīng)宣布或預(yù)計(jì)將推出支持硬件級安全功能的新處理器。麻省理工學(xué)院表示，它還沒有在蘋果未發(fā)布的M2芯片上測試攻擊，該芯片也支持指針式認(rèn)證。

麻省理工學(xué)院在研究報告中說："如果不加以緩解，我們的攻擊將影響大多數(shù)移動設(shè)備，甚至可能在未來幾年影響桌面設(shè)備。"

研究人員向蘋果提交了他們的發(fā)現(xiàn)，并提到吃豆人攻擊并不是對M1芯片上所有安全的"神奇繞過"，只能采取指針式認(rèn)證所保護(hù)的現(xiàn)有錯誤。蘋果公司沒有發(fā)表評論。

去年5月，一位開發(fā)者發(fā)現(xiàn)了蘋果M1芯片中一個無法修復(fù)的缺陷，該缺陷創(chuàng)造了一個隱蔽的通道，兩個或更多已經(jīng)安裝的惡意應(yīng)用程序可以用來相互傳輸信息。但這個缺陷最終被認(rèn)為是"無害的"，因?yàn)閻阂廛浖荒芾盟鼇砀`取或干擾Mac上的數(shù)據(jù)。