Mastik: Un kit de herramientas para canales laterales microarquitectónicos

Acerca de

Los ataques de canal lateral microarquitectónicos explotan la contención en componentes internos del procesador para filtrar información entre procesos. Aunque en teoría dichos ataques son sencillos, las implementaciones prácticas tienden a ser quisquillosas y requieren una comprensión significativa de características del procesador mal documentadas y otros conocimientos arcanos específicos del dominio. En consecuencia, existe una barrera de entrada al trabajo sobre ataques de canal lateral microarquitectónicos, lo que obstaculiza el desarrollo del área y el análisis de la resiliencia del software existente frente a dichos ataques.

Este repositorio contiene Mastik, un kit de herramientas para experimentar con ataques de canal lateral microarquitectónicos. Mastik tiene como objetivo proporcionar implementaciones de técnicas de ataque y análisis publicadas. Actualmente, Mastik admite seis técnicas de ataque de canal lateral en la arquitectura Intel x86-64:

• Prime+Probe en varias cachés, incluidas
  • caché de datos L1
  • L1 de instrucciones
  • L2 (solo con páginas enormes)
  • Último nivel de caché+Probe
• Prime+Abort
• Flush+Reload
• Flush+Flush
• Dos variantes de CacheBleed
• Ataque de degradación del rendimiento

Instalación

Mastik sigue el proceso de instalación estándar de facto de Linux. Si el sistema tiene todo el software requerido y desea la configuración predeterminada, use: $ ./configure && make && sudo make install

Consulte a continuación para obtener más información.

Paquetes requeridos

Para el funcionamiento básico, Mastik no requiere ningún paquete. Sin embargo, la capacidad de resolver símbolos en binarios es extremadamente útil, y requiere los paquetes de compilación binutils y libdwarf en Linux. En Mac OS X todavía no hay soporte para símbolos de depuración.

La interfaz gráfica de Mastik doubloon requiere Python 3 con los siguientes paquetes: wx, numpy, paramiko, matplotlib y tqdm.

La instalación depende de la variante del sistema operativo.

Fedora: $ sudo dnf install binutils-devel libdwarf-devel

Ubuntu: $ sudo apt-get install binutils-dev libdwarf-dev libelf-dev

CentOS: Habilite el repositorio PowerTools: $ sudo dnf config-manager --set-enabled PowerTools Luego instale los paquetes: $ sudo dnf install libdwarf binutils-devel elfutils-libelf-devel libdwarf-devel python3

Configuración del directorio de compilación

Para configurar el entorno de compilación, use el script configure. Para usar las opciones predeterminadas, use:

$ ./configure

El script acepta varias opciones para modificar su comportamiento. Algunas de ellas se enumeran a continuación. Use ./configure --help para obtener una lista completa.

Opción	Descripción
--help	Mensaje de ayuda
--prefix=PREFIX	Instalar archivos en PREFIX [/usr/local]
--disable-symbols	Deshabilita el manejo de tablas de símbolos en binarios. Además, elimina el requisito de binutils y libdwarf
--disable-debug-symbols	Deshabilita el manejo de símbolos de depuración en binarios. Elimina el requisito de libdwarf
--disable-doubloon	No instala doubloon. Elimina el requisito de Python3

Compilación de Mastik

Después de configurar el entorno de compilación, compile Mastik usando:

$ make

Instalación de Mastik

Para instalar Mastik, use:

$ make install

Para cambiar el directorio de instalación use:

$ make prefix=DIR install

Uso

Para ver un ejemplo de uso, consulta la carpeta de demostración.

Agradecimientos

Mastik cuenta con el apoyo de:

• Una beca ARC Discovery Early Career Researcher Award (número de proyecto DE200101577)
• Un proyecto ARC Discovery (número de proyecto DP210102670)
• El Blavatnik ICRC de la Universidad de Tel Aviv
• Data61, CSIRO
• una donación de Intel