電磁波・音響サイドチャネル

電力以外にも、チップは電磁（EM）放射を放出し、音響ノイズを発生させます。どちらのチャネルにもデータ依存の信号が含まれており、暗号の秘密が漏えいする可能性があります。

トランジスタのスイッチングによって電磁放射が発生します。ICの近くに小型プローブを置くと、単一の機能ユニットに空間的に局所化された信号を取得できます。これはチップ全体の電力測定よりも精密です。

EMプローブは、チップの他の部分を無視して、特定のモジュール（AESのS-boxユニットなど）を対象にできます。これにより信号対雑音比が向上し、鍵の復元に必要なトレース数を減らせます。

TEMPESTは、後に機密指定が解除された米国政府のプログラムで、ディスプレイ、キーボード、論理回路からの電磁放射を研究しています。Van Eck phreakingでは、漏えいする無線周波数からCRTやLCDの画面内容を再構成します。

2013年、Shamirらは、ノートパソコンのコンデンサーが発する高周波の音を録音することで、RSA-4096の鍵を復元しました。音は、CPUが実行する剰余乗算の種類に応じて変化します。

Spectre（2018）は投機的実行を悪用します。秘密に依存するメモリアクセスがキャッシュの痕跡を残し、攻撃者のプロセスから読み取れるようになります。これにより、ブラウザや仮想マシン間のプロセス分離が破られます。

Flush+Reload：攻撃者がキャッシュラインをフラッシュし、対象が秘密に依存するアドレスへアクセスした後、攻撃者が再読み込みしてアクセス時間を測定します。ヒット = 高速 = 秘密ビットを推測できます。

筐体に取り付けた指向性マイクまたは接触マイクで、コンデンサーの唸り音を拾います。信号を44 kHz～192 kHzでデジタイズし、FFTで処理して、鍵に依存する周波数パターンを抽出します。

同じ物理ホスト上に併置されたクラウドVM間で電磁波漏洩が発生することが研究者によって実証されており、共有インフラストラクチャに取り付けたプローブを使って、被害VMからAES鍵を復元できます。

CVE-2017-5753（Spectre）、CVE-2017-5754（Meltdown）、およびRSA音響攻撃（Usenix Security 2014）は代表的な例です。ブラウザベンダーは、キャッシュ攻撃を緩和するためにタイマーの分解能を下げるパッチを適用しました。

EMプローブは、全体的な電力測定を上回る空間分解能を提供します。音響攻撃はコンデンサーの唸り音を悪用します。マイクロアーキテクチャ攻撃（Spectre/Meltdown）はキャッシュのタイミングを利用します。対策は、EMシールドからブラウザでの共有タイマーの無効化まで多岐にわたります。