# Downfall 공격 - 인텔 CPU의 새로운 Meltdown 취약점

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## Metadata

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- GeekNews Markdown: [https://news.hada.io/topic/10243.md](https://news.hada.io/topic/10243.md)
- Type: news
- Author: [kuroneko](https://news.hada.io/@kuroneko)
- Published: 2023-08-09T09:46:21+09:00
- Updated: 2023-08-09T09:46:21+09:00
- Original source: [downfall.page](https://downfall.page/)
- Points: 11
- Comments: 5

## Topic Body

- 구글의 선임 연구원인 Daniel Moghimi는 6세대 ~ 11세대 인텔 CPU에 영향을 주는 Downfall 취약점 ([CVE-2022-40982](https://cve.mitre.org/cgi-bin/cvename.cgi?name=CVE-2022-40982))을 공개함.  
- 인텔 CPU의 메모리 최적화 기법에서 데이터 유출이 발생하여 신뢰할 수 없는 프로세스가 다른 메모리에 접근 가능.  
  - 메모리에 흩어져 있는 데이터에 빠르게 접근하기 위한 Gather 명령어가 예측 실행되는 동안 내부 벡터 레지스터 파일의 내용을 유출함.  
  - 이를 악용하기 위해 GDS(Gather Data Sampling) 및 GVI(Gather Value Injection) 기술을 도입.  
- Linux 환경에서 다른 사용자의 암호화 키를 훔치거나, 커널의 데이터를 추출하는 데모를 공개.  
  - 특히 GDS 기법이 매우 효과적이라서 OpenSSL에서 키를 훔치는 PoC 공격을 2주 만에 성공시킴.  
- 이 취약점은 일반적인 가상 머신이나 사용자-커널 격리는 물론, 하드웨어 보안 기술인 Intel SGX도 우회 가능.  
  - 이론상 Downfall 공격은 웹 브라우저에서도 실행이 가능하나, 추가 연구가 필요함.  
  - 또한 Downfall 공격은 일반적인 프로그램과 유사하게 보여 탐지하기 매우 어려우며, 상용 백신 소프트웨어는 이를 탐지할 수 없음.  
- 2022년 8월 24일에 인텔에 취약점을 공유하였으며, 인텔은 취약점을 완화하는 업데이트를 준비 중.  
  - 단 최대 50%의 오버헤드가 발생할 수 있다고 함.  
- [PoC 코드](https://github.com/flowyroll/downfall/tree/main/POC)도 공개되어 있음.

## Comments



### Comment 18067

- Author: cosine20
- Created: 2023-08-10T11:14:13+09:00
- Points: 1

또 너야 인텔?!

### Comment 18028

- Author: inthelife
- Created: 2023-08-09T10:26:36+09:00
- Points: 1

최대 50%의 오버헤드이면 그만큼 CPU가 느려진다는 걸까요 ㄷㄷ

### Comment 18033

- Author: kuroneko
- Created: 2023-08-09T10:36:51+09:00
- Points: 1
- Parent comment: 18028
- Depth: 1

해커 뉴스 쪽 댓글을 살펴보니 Gather 명령어에만 최대 50%의 오버헤드가 발생할 수 있다는 것 같네요.  
일반적인 애플리케이션의 성능 하락은 크지 않을 거라고 합니다.

### Comment 18018

- Author: kuroneko
- Created: 2023-08-09T09:47:54+09:00
- Points: 1

- [HN 스레드](https://news.ycombinator.com/item?id=37052586)  
- [논문](https://downfall.page/media/downfall.pdf)  
  
인텔 CPU 취약점은 계속 나오네요. Meltdown, Fallout에서 이어지는 3번째 취약점이라고 합니다.

### Comment 18019

- Author: kuroneko
- Created: 2023-08-09T09:48:12+09:00
- Points: 1
- Parent comment: 18018
- Depth: 1

논문에 대한 AI 요약:  
  
이 논문은 현대 CPU에서 "Gather Data Sampling" (GDS) 취약점을 이용한 "Downfall" 공격을 소개한다. GDS는 SIMD 레지스터 버퍼와 같은 CPU 구성 요소에서 오래된 데이터를 유출시켜 사용자-커널 및 가상 머신과 같은 보안 경계를 통해 공격을 가능하게 한다.  
  
GDS는 동시에 여러 바이트의 데이터를 도난할 수 있어 최대 5.7KB/s의 고속 은밀한 채널을 프로세스 간에 구축할 수 있다. OpenSSL의 AES 암호화를 대상으로 한 블라인드 공격을 통해 암호화 키를 도난하는 것을 시연한다.  
  
GDS를 통해 소프트웨어가 명시적으로 읽지 않아도 캐시되지 않은 메모리나 노-옵 연산을 가진 페이지에 접근함으로써 임의의 데이터를 유출시킬 수 있다. GDS를 통해 악용되었을 때 데이터를 유출하는 memcpy를 기반으로 한 "가젯" 코드가 식별된다. 이를 통해 Linux 커널에서 데이터를 도난한다.  
  
"Gather-based Volatile Injection" (GVI) 공격이 소개되어, gather 이후의 데이터 종속 연산을 통해 오래된 데이터를 주입하여 임의의 정보를 유출시킬 수 있다. 이를 통해 다른 프로세스에서 데이터를 유출하는 것을 시연한다.  
  
GDS는 마이크로아키텍처 버퍼를 플러시한 후에도 여전히 효과적임을 보여준다. 이는 이전 취약점에 대한 패치가 적용된 Intel CPU를 포함한 모든 테스트된 Intel CPU에 영향을 미친다.  
  
이 논문은 전 세계 컴퓨터의 보안을 약화시키는 중요한 취약점을 식별하고, 현재의 방어 수단이 효과적이지 않다며 긴급한 하드웨어 수정을 요구한다. CPU 설계와 테스트 방법론의 심각한 한계를 드러낸다.