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픽셀을 훔치는 GPU-zip 공격에 취약한 엔비디아, AMD, 인텔 등의 GPU

아스트레이

6 3423 10 2023.09.28 02:30

<img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2023/09/28/6e88a459d8728d5ef20161d80506b6d1.png" alt="퀘이사존"> GPU 압축의 사이드 채널 취약점으로 인해 악성 웹사이트에 개인 정보가 노출될 수 있습니다.
 모든 GPU 공급업체에 영향을 미치는 새로운 사이드 채널 취약점으로 인해 사용자 동의 없이 악성 웹사이트에 개인 정보가 전송될 수 있습니다. 텍사스 대학교 오스틴 캠퍼스의 연구에 따르면, 이 새로운 취약점은 사용자 이름, 비밀번호 및 기타 요소와 같은 민감한 개인 정보를 복구할 수 있는 것으로 나타났습니다. 이 취약점의 범위는 매우 심각하여 악의적인 웹사이트가 다른 웹사이트의 GPU 생성 픽셀 렌더링(및 해당 웹사이트에 액세스하는 데 사용되는 자격 증명)을 재구성할 수 있습니다. 연구원들은 이 공격으로 인한 전반적인 위협은 낮지만 기업들이 하드웨어와 소프트웨어에서 이 문제를 완화하기 위해 노력하는 것이 중요하다고 말합니다.
 이 공격은 Apple, Intel, AMD, Qualcomm, Arm 및 Nvidia에서 제공하는 GPU에서 작동합니다. 이를 통해 도메인과 콘텐츠 간의 완전한 격리를 의무화하는 동일 출처 정책이라는 월드와이드웹의 기본 사이버 보안 원칙을 위반할 수 있습니다.
 이 취약점 자체는 GPU가 기내 및 저장된 데이터의 공간을 줄일 수 있는 기술인 GPU 데이터 압축을 탐색합니다. 압축은 데이터에 따라 달라지기 때문에(즉, 압축된 데이터는 원본의 크기를 '접는' 수학적 표현이지만 여전히 원본과 관련이 있고 다시 '펼칠 수 있는' 수학적 표현이므로) 압축이 원본 정보를 수집하는 것을 막지는 못합니다. GPU 데이터 압축이 발생할 때마다 시스템의 DRAM 및 캐시 내의 트래픽은 원본 데이터의 직접적인 확장이므로 특정 비트의 정보를 복구할 수 있습니다.
 실제로 관심 있는 원본 데이터(비밀번호, 사용자 이름 및 공격자가 중요하다고 생각하는 기타 요소)는 한 번에 렌더링된 픽셀 하나씩 재구성할 수 있습니다. <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2023/09/28/f6c192976dfc42a302eec5a8a40184db.png" alt="퀘이사존">사용자 익명화를 위한 픽셀 훔치기 PoC, 다른 탭을 열어 동영상을 재생하는 상태에서 실행. "Ground Truth"는 피해 아이프레임입니다(위키피디아는 "Yingchenw"로 로그인). "AMD"는 30분 후 Ryzen 7 4800U에 대한 공격 결과이며, 정확도는 97%입니다. "Intel"은 215분 후 i7-8700에 대한 공격 결과이며 정확도는 98%입니다. (이미지 출처: Wang 외)<hr> GPU-zip 공격은 외부 웹사이트의 콘텐츠를 임베드할 수 있는 HTML 요소인 iFrame 컨테이너 아래에 페이지 내 링크를 배치하는 악성 웹사이트를 필요로 합니다. 또한 iFrame에 링크된 페이지는 임베딩을 거부하지 않도록 특별히 구성되어야 하며, GPU가 렌더링을 담당하는 하드웨어여야 합니다(99%의 경우). 특정 브라우저 배포 방식이 다르기 때문에 모든 브라우저에서 이 GPU 취약점을 악용할 수 있는 것은 아닙니다: Edge와 Chrome은 현재 이 취약점에 취약하지만 Safari와 Firefox는 취약하지 않습니다(이는 이 문제가 크롬 자체의 문제가 아니며 브라우저 제공업체에서 어느 정도 수정할 수 있다는 것을 의미합니다).
 "최신 GPU는 애플리케이션의 개입 없이도 자동으로 이 시각적 데이터를 압축하려고 시도한다는 사실을 발견했습니다."라고 수석 저자이자 오스틴 텍사스 대학교의 연구원 잉첸 왕은 Ars에 보낸 이메일에서 설명했습니다. "이는 메모리 대역폭을 절약하고 성능을 개선하기 위해 수행됩니다. 압축률은 데이터에 따라 달라지기 때문에 이 최적화는 공격자가 시각적 데이터에 대한 정보를 유출하기 위해 악용할 수 있는 사이드 채널을 생성합니다."
 연구진에 따르면 문제는 모든 GPU 공급업체가 렌더링 성능을 개선하기 위해 일부 GPU 기반 데이터 압축 알고리즘을 포함한다는 점입니다. 그러나 이러한 압축 알고리즘은 독점적이며 공개적으로 문서화되지 않은 경우가 대부분입니다.
 연구진은 모범적인 사이버 보안 관행에 따라 2023년 3월 초에 GPU 공급업체(및 Google)에 연구 결과를 비공개로 공개했습니다. 논문은 "GPU 공급업체들은 대부분 조치를 취하지 않았으며, 한 업체는 사이드 채널이 위협 모델에 속하지 않는다고 말했고 다른 업체는 소프트웨어가 완화해야 할 책임이 있다고 말했습니다. 2023년 8월 현재 애플과 구글은 여전히 완화 여부와 방법을 결정하고 있습니다." 소프트웨어와 하드웨어의 복잡성 전반에 걸쳐 사이버 보안 대응을 조정하는 것이 어렵다는 점을 고려할 때, 이 루프가 정확히 어떻게 닫힐지는 좀 더 지켜봐야 할 것입니다.

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