Cacheszivárgás

Cacheszivárgás vagy cache oldalsó csatorna-szivárgás olyan információbiztonsági jelenség, amely a számítógépes gyorsítótár (cache) működéséből származó megfigyelhető viselkedésen keresztül vezet információk kiszivárgásához. A jelenség akkor fordul elő, ha a cache állapota vagy a hozzáférési mintázatok mérhetők úgy, hogy közvetlen adatolvasás nélkül is következtetni lehet titkos adatokra, mint például kulcsokra vagy felhasználói adatokra. Gyakran mikroarchitektúrális oldalsó csatornának tekintik, amely megosztott gyorsítótárak és különböző jogosultságú kontextusok között jön létre.

Működési mechanizmusai közé tartozik, hogy a cache-hitek és cache-miss-ek időbeli mintázatai érzékelhetők lehetnek egy támadó számára. Bizonyos technikák például a Prime+Probe vagy a Flush+Reload nevű eljárások, amelyek különböző környezetekben — processzoron belüli izolált folyamatok között, felhasználói és kernel tér között, illetve virtuális gépek között — is lehetővé tehetik a cache-adatokból származó információk részleges visszafejtését. A támadások célja gyakran titkos műveletek, kulcsok vagy érzékeny adatok indirekt megszerzése.

Kockázatok és gyakorlati hatások közé tartozik a konfidentialitás megsértése olyan környezetekben, ahol a gyorsítótár megosztott forrás, például többmagos rendszerek, konteineres vagy felhős virtualizált környezetek. A jelenség miatt a kutatók és a gyártók is értelmezik a védekezési lehetőségeket, például állandó időkomplexitású algoritmusok alkalmazását, cache-tudatos programozást, cache-izolációt, illetve operációs és firmware-szintű javításokat. A megoldások magukban foglalják a hardver- és szoftveroldali mitigációkat, valamint a rendszerösszeállítás szigorítását és a naprakész frissítések alkalmazását.

See also: side-channel attack, timing attack, cache memory, microarchitecture.