Que sont les attaques microarchitecturales ?

Les attaques microarchitecturales, souvent appelées attaques par canal secondaire, représentent une préoccupation croissante en matière de cybersécurité. Dans ces attaques, les acteurs malveillants capitalisent sur les fuites d’informations involontaires de votre matériel.

Ces fuites peuvent se manifester par des variations subtiles dans le comportement de votre ordinateur, telles que les modèles d'accès à la mémoire cache et la prédiction de branchement. En manipulant la façon dont le matériel gère les instructions et les données, les attaquants exploitent ces nuances pour obtenir des informations sur les données traitées par votre ordinateur portable.

Mais quelle est exactement la microarchitecture du processeur et comment est-elle prise en compte dans ces vulnérabilités ?

Qu'est-ce que la microarchitecture des processeurs dans les systèmes informatiques?

Vous êtes-vous déjà interrogé sur le fonctionnement interne de votre ordinateur? Tout se résume à la micro-architecture du processeur, le composant en coulisse qui dicte la manière dont votre ordinateur traite les instructions et les données, tout en gérant efficacement les ressources du processeur.

Considérez-le comme un agent de la circulation pour le cerveau de votre ordinateur, orchestrant chaque opération, divisant les tâches en étapes gérables et les exécutant simultanément pour améliorer les performances. Il permet de maintenir une coordination transparente, garantissant que votre appareil peut gérer plusieurs tâches simultanément.

Mais la microarchitecture joue également un rôle crucial en matière de sécurité, en créant des portes virtuelles qui protègent les actifs de votre ordinateur, permettant uniquement aux programmes ou utilisateurs autorisés d'y accéder. De plus, il optimise l'utilisation des ressources, en exploitant la mémoire et les capacités de traitement de votre ordinateur tout en économisant l'énergie lors de tâches moins exigeantes.

Comment fonctionnent les attaques microarchitecturales?

Les attaques microarchitecturales ciblent les données et les processus que les composants de microarchitecture utilisent pour accéder à vos informations privées. Alors, comment font-ils exactement ?

1. Attaques basées sur le cache

Les attaques basées sur le cache sont un type de menace microarchitecturale qui se concentre sur la manière dont votre ordinateur utilise sa mémoire cache. Il y a un différence entre le cache et les cookies. Les caches sont de petites unités de mémoire à haute vitesse qui peuvent stocker vos données fréquemment utilisées, ce qui permet à l'ordinateur de gagner du temps lors de leur récupération.

C'est comme un tiroir secret rempli d'objets que vous utilisez tout le temps, directement sur le bureau de votre ordinateur pour un accès rapide. Il aide votre ordinateur à travailler plus rapidement en stockant les données fréquemment utilisées. Mais voici le problème: les attaquants peuvent accéder sournoisement à des informations sensibles sans même y accéder directement.

Les cyberattaquants surveillent la manière dont votre ordinateur utilise son cache. Ils étudient la vitesse à laquelle l’ordinateur récupère les données. En chronométrant soigneusement ces actions, ils peuvent déduire ce qu’il y a à l’intérieur. Si cela prend plus de temps, cela peut signifier que les données ne se trouvaient pas dans le cache, révélant ainsi des indices précieux.

2. Spectre et fusion

Les attaques spectrales profitent de la capacité de votre processeur à accélérer ses tâches. Votre processeur essaie de vous aider en prédisant ce qu'un programme fera ensuite afin qu'il puisse préparer les choses à l'avance, ce qui vous fera gagner du temps. Cependant, les pirates peuvent tromper ces prédictions pour obtenir des informations sensibles.

Les attaques Meltdown profitent d'un défaut de conception de votre processeur en l'incitant à laisser un programme consulter la mémoire d'un autre programme. Agissant comme quelqu'un sans autorisation, le programme brise la séparation des activités et voit des informations qu'il n'est pas censé voir.

Ces deux attaques constituent des menaces qui profitent des failles dans la conception de votre ordinateur.

3. Marteau à rames

Les attaques Rowhammer s'appuient sur la relation entre la microarchitecture matérielle et le comportement des cellules mémoire pour compromettre l'intégrité de votre système. Cette attaque est centrée sur l'effet Rowhammer, un problème dans les cellules de mémoire vive dynamique (DRAM).

En termes simples, la mémoire de votre ordinateur contient différents éléments contenant des informations. Si vous accédez rapidement à une pièce particulière plusieurs fois, cela peut faire en sorte que les autres pièces se comportent de manière anormale.

Les attaquants utilisent cette astuce pour continuer à secouer cet élément de mémoire, en observant les éléments de mémoire à proximité qui se comportent de manière amusante jusqu'à ce que quelque chose se brise, leur permettant ainsi d'apprendre des informations sensibles.

4. Code conditionnel de saut (JCC)

Votre PC prend généralement des décisions en fonction des conditions. Ces attaques visent à perturber le processus décisionnel de votre ordinateur en l’incitant à faire les mauvais choix.

Désormais, lorsque les attaquants trompent votre ordinateur, il leur faut un peu plus de temps pour faire leur choix. Les attaquants le repèrent et l'utilisent pour découvrir ce que l'ordinateur a fait, contribuant ainsi à la fuite d'informations sensibles.

Comment les attaques microarchitecturales vous affectent-elles?

Premièrement, ces attaques peuvent tenter de voler des codes importants appelés clés cryptographiques, qui doivent rester confidentiels. Ces clés protègent vos données sensibles grâce au cryptage. Si les attaquants mettent la main sur ces clés, cela pourrait entraîner des problèmes pour vos données privées.

Les attaquants peuvent augmenter leurs privilèges ou leur accès à un appareil, compromettant ainsi l'ensemble du système s'ils introduisent des logiciels malveillants dans un réseau sensible. Il est donc particulièrement important de comprendre qu'est-ce que le principe du moindre privilège et comment il peut prévenir les cyberattaques.

Ces attaques peuvent provoquer des fuites de données dans les environnements de cloud computing, brisant ainsi l'isolation entre les machines virtuelles sur le même hôte.

Comment pouvez-vous vous protéger contre les attaques microarchitecturales?

Les dégâts que les attaques microarchitecturales peuvent causer aux victimes n’ont rien de minime. Mais que pouvez-vous faire pour éviter de devenir une proie? Heureusement, vous pouvez vous protéger des attaques microarchitecturales.

• Mettez régulièrement à jour vos logiciels et micrologiciels pour corriger les vulnérabilités; de même, gardez votre microcode et votre microarchitecture à jour.
• Installez un logiciel de sécurité réputé capable de détecter et de bloquer les menaces potentielles.
• Utilisez des méthodes d’isolation pour séparer les processus et les données sensibles.
• Suivez le principe du moindre privilège, en accordant uniquement les autorisations nécessaires aux utilisateurs ou aux logiciels, afin que les attaques ne puissent pas être facilement intensifiées.
• Mettez en œuvre des systèmes de surveillance et de détection pour détecter les activités inhabituelles. Considérer optimiser votre sécurité avec SIEM, par exemple.
• Chiffrez les données sensibles pour les protéger même si un pirate informatique obtient un accès non autorisé.
• Sauvegardez régulièrement vos données afin de pouvoir les récupérer en cas d'attaque.
• Utilisez des mesures de sécurité cloud robustes pour protéger les données stockées dans les environnements cloud.

Rien d’insignifiant dans les attaques microarchitecturales

Il est crucial de rester vigilant contre les attaques microarchitecturales délicates. Ces envahisseurs sournois profitent de la façon dont votre ordinateur fonctionne sous le capot. Mais il existe des moyens de se protéger. Protégez le matériel de votre ordinateur et assurez-vous d'utiliser les dernières mises à jour pour le fonctionnement interne de votre processeur. Il sera donc beaucoup plus difficile pour toute attaque en ligne de causer des dommages.

Notez toutefois que les attaquants ont la possibilité de se positionner entre vos communications d’appareil à appareil. Pour se prémunir contre ces menaces potentielles, il est important de savoir comment se protéger.