研究人員揭露利用作業系統頁面快取的旁路攻擊

還記得研究人員在去年初公布的CPU「推測執行」漏洞，以及Meltdown與Spectre兩大攻擊手法嗎？相關漏洞與攻擊是濫用了CPU資料快取的時間安排而造成資料外洩，如今，研究人員再度發表《頁面快取攻擊》（Page Cache Attacks）研究報告，指出也能針對Windows及Linux等作業系統的快取機制發動旁路攻擊（Side-channel attack），以竊取機密資訊。

快取（Cache）為一可用來暫時儲存資料以方便快速供應資料的元件，它可能出現在硬體或軟體上，而頁面快取（Page Cache）則是個透明快取，它呈現了來自硬碟或固態硬碟的各種頁面，作業系統通常會在閒置的記憶體上保留一個頁面快取，以方便快速存取頁面快取上的資料，並增進整體效能。

研究人員在此一報告中，針對作業系統的頁面快取展開了新型態的攻擊，他們提出了一組有效的本地攻擊，完全不需要計時器，僅是利用作業系統的呼叫功能就能汲取頁面快取上的資訊，還成功展示了這些資訊可透過網路外洩給遠端駭客，替本地端及外部駭客建立一個隱密的通訊管道。

這群研究人員在Windows上所呼叫的功能為QueryWorkingSetEx，在Linux上則是mincore，他們並非是利用作業系統的安全漏洞展開攻擊，而是藉由系統的設計方式取得了機密資訊，因而稱為旁路攻擊。

研究人員展示了不同的本地端攻擊行動，包括繞過沙箱保護、介面偽裝（UI redressing）攻擊，以及可回復自動生成臨時密碼的攻擊行動，還實現了遠端攻擊的可能性，他們透過一個顯為人知的遠端隱密通道，該通道使用此一頁面快取的旁路，自一個惡意寄送者的程序到無害的伺服器請求來汲取資訊。

這是個集結了眾多研究人員的研究報告，他們分別來自奧地利的格拉茨科技大學（Graz University of Technology）、波士頓大學、NetApp、CrowdStrike及英特爾（Intel），當中有部份研究人員也參與了CPU「推測執行」漏洞的研究。

這群研究人員在發現漏洞及開發攻擊管道之際，同時也找出緩解之道，並已將研究成果提供給作業系統製造商，可望於之後的作業系統版本進行修正。儘管研究人員只測試了Windows及Linux，並未測試macOS，但外界猜測，同樣具備頁面快取功能的macOS應該也無法倖免於難。