CacheAttacks-Bootcamp/CacheAttacks Bootcamp.md

Flush+Reload Covert Channel

Primitive

time_maccess misst wie lange der Zugriff auf die Speicheradresse addr dauert.

size_t time_maccess(void (* addr)(void))
{
    uint64_t start, end, delta;
    uint64_t lo, hi;
    asm volatile ("LFENCE");
    asm volatile ("RDTSC": "=a" (lo), "=d" (hi));
    start = (hi<<32) | lo;
    asm volatile ("LFENCE");

    asm volatile ("movq (%0), %%rax\n"
    :
    : "c" (addr)
    : "rax");

    asm volatile ("LFENCE");
    asm volatile ("RDTSC": "=a" (lo), "=d" (hi));
    end = (hi<<32) | lo;
    asm volatile ("LFENCE");
    delta = end - start;
    return delta;
}

maccess greift auf diese Speicheradresse addr zu.

void maccess(void* addr)
{
    asm volatile ("movq (%0), %%rax\n"
    :
    : "c" (addr)
    : "rax");
}

flush verdrängt die Speicheradresse addr aus dem Cache.

void flush(void* addr)
{
    asm volatile ("clflush 0(%0)\n"
    :
    : "c" (addr)
    : "rax");
}

Block 1: Messen der Timing-Differenzen + Threshold bestimmen

Tips

• am besten kompiliert man ohne Compileroptimierungen (-O0):

    gcc -O0 cache_test.c primitive.c -o cache_test
  

Muster

Block 2: Signale über den Cache

sharedlib.c sieht so aus:

...

Das kann man so kompilieren:

# sharedlib kompilieren
gcc -fPIC -shared -O0 -o libsharedlib.so sharedlib.c
# sharedlib bei Sender und Empfänger linken
gcc -O0 sender.c primitive.c -L. -lsharedlib -o sender
gcc -O0 empfaenger.c primitive.c -L. -lsharedlib -o empfaenger
# ggfs. muss man noch den PATH exportieren
export LD_LIBRARY_PATH=.:$LD_LIBRARY_PATH

dann kann man function verwenden:

maccess((void *) function)
...

Tips

• taskset zum pinnen der Programme auf einen bestimmten CPU-Kern.
• Verwendet man blockierenden Sleep um zu Takten, z.B. clock_nanosleep, dann sollte man unbedingt darauf achten nicht eine Periodendauer zu schlafen, sondern nur bis zum nächsten Zeitabschnitt. Einfacher geht es mit nicht-blockierendem Sleep, z.B. ualarm.
• (Der Sender kann das Flushen übernehmen)
• (Der Sender kann im gesamten Zeitabschnitt Flushen oder Laden, nicht nur einmal)

Block 3: Pakete über den Cache als Medium