Side Channels, Timing, Cache, Faults και Physical Leakage — DedSec Project
Side Channels, Timing, Cache, Faults και Physical Leakage Ελληνική έκδοση — Μάθημα 102. Διατηρούνται οι διεθνείς τεχνικοί όροι όπου είναι ακριβέστεροι και ευκολότεροι στην αναζήτηση. Στόχος…
Ελληνική έκδοση — Μάθημα 102. Διατηρούνται οι διεθνείς τεχνικοί όροι όπου είναι ακριβέστεροι και ευκολότεροι στην αναζήτηση.
Στόχος του μαθήματος
Να κατανοήσεις σε βάθος το Side Channels, Timing, Cache, Faults και Physical Leakage, να αναγνωρίζεις trust boundaries και failure states και να μπορείς να αποδείξεις ένα συμπέρασμα με ασφαλές, επαναλήψιμο evidence.
Βαθιές τεχνικές έννοιες
1. Side-channel model
Side channel διαρρέει πληροφορία μέσω timing, cache, power, EM, acoustics ή άλλης παρατήρησης αντί από intended output. Threat model πρέπει να ορίζει attacker proximity, measurement quality, repetition και secret lifetime.
2. Timing
Secret-dependent branches, memory access ή error paths μπορούν να αλλάζουν latency. Constant-time primitives και protocol-level noise μειώνουν risk, αλλά remote timing χρειάζεται statistical validation και realistic network variance.
3. Caches and microarchitecture
Shared caches, predictors και execution resources μπορούν να δημιουργούν measurable contention. Isolation, process/core scheduling, hardware mitigations και constant-time access patterns έχουν διαφορετικό κόστος/coverage.
4. Power and EM
Physical measurements μπορούν να συσχετίσουν device activity με secret-dependent computation. Hardware shielding, balanced implementations, masking και restricted physical access αντιμετωπίζουν διαφορετικό μέρος του threat.
5. Fault injection
Voltage, clock, EM ή environmental faults μπορούν να προκαλέσουν incorrect computation. Defensive designs χρειάζονται integrity checks, redundant computation όπου δικαιολογείται και fail-safe behavior.
6. Remote versus local feasibility
Ένα laboratory side channel δεν σημαίνει αυτόματα realistic remote exploit. Κατέγραψε access, samples, equipment, signal/noise και assumptions πριν αποδώσεις severity.
7. Mitigation layers
Compiler/library constant-time code, OS isolation, hardware features, key rotation και rate limits μπορούν να συνδυαστούν. Verify ότι optimization ή future build δεν αφαιρεί critical property.
8. Validation
Χρησιμοποίησε synthetic secrets και owned hardware. Συγκέντρωσε statistical evidence και negative controls και απέφυγε extraction πραγματικών credentials ή τρίτων data.
Καθοδηγούμενο εργαστήριο
- Write two localhost toy string-comparison functions—one early-exit and one constant-work—and measure timing distributions using random non-secret data — εκτέλεσέ το μόνο στο isolated/owned lab και κατέγραψε before/after αποτέλεσμα.
- Create a threat model for a cryptographic operation in a cloud VM versus an embedded device with physical attacker access — εκτέλεσέ το μόνο στο isolated/owned lab και κατέγραψε before/after αποτέλεσμα.
- Document which side-channel mitigations belong to application code, cryptographic library, OS/hypervisor, hardware, and physical security — εκτέλεσέ το μόνο στο isolated/owned lab και κατέγραψε before/after αποτέλεσμα.