Cryptology Academy · บทเรียน

ช่องทางข้างเคียงด้านแม่เหล็กไฟฟ้าและเสียง

ศึกษาแผ่รังสี EM การวิเคราะห์การเข้ารหัสจากเสียง และ Spectre/Meltdown

บทเรียน 3 จาก 412 ขั้นตอน

ช่องทางข้างเคียงด้านแม่เหล็กไฟฟ้าและเสียง เป็นบทเรียน Cryptology Academy ฟรีบน CoddyKit นี่คือบทเรียนที่ 3 จากทั้งหมด 4 บทเรียน คุณสามารถอ่านบทเรียนทั้งหมดด้านล่างฟรี — จากนั้นลองปฏิบัติด้วยตัวคุณเองในเบราว์เซอร์พร้อมตัวแก้ไขโค้ดในตัวและติวเตอร์ AI ตลอด 24/7 บทเรียนนี้เป็นส่วนหนึ่งของเส้นทางการเรียน Cryptology Academy และความก้าวหน้าของคุณจะซิงค์ข้ามเว็บและแอป CoddyKit คอร์ส Cryptology Academy มีบทเรียนทั้งหมด 4 บทเรียน

นอกเหนือจากกำลังไฟฟ้า: ช่องทางทางกายภาพอื่น

นอกจากกำลังไฟฟ้าแล้ว ชิปยังปล่อย รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า (EM) และสร้าง สัญญาณรบกวนทางเสียง ช่องทางทั้งสองมีสัญญาณที่ขึ้นอยู่กับข้อมูล ซึ่งอาจรั่วไหลข้อมูลลับทางการเข้ารหัสได้

การแพร่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า

ทรานซิสเตอร์ที่สลับสถานะจะปล่อยรังสี EM โพรบขนาดเล็กที่วางใกล้ IC สามารถรับสัญญาณซึ่งจำกัดบริเวณอยู่ที่หน่วยการทำงานเดียวได้ ทำให้มีความแม่นยำกว่าการวัดกำลังไฟฟ้ารวมของทั้งชิป

EM เทียบกับการวิเคราะห์กำลังไฟฟ้า

โพรบ EM สามารถมุ่งเป้าไปที่ส่วนประกอบเฉพาะ (เช่น หน่วย S-box ของ AES) โดยไม่สนใจส่วนที่เหลือของชิป ทำให้อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนสูงขึ้น และลดจำนวนร่องรอยที่ต้องใช้ในการกู้คืนกุญแจ

TEMPEST: การประนีประนอมจากการแพร่รังสี

TEMPEST (โครงการลับของรัฐบาล US ซึ่งภายหลังถูกเปิดเผย) ศึกษาการปล่อยรังสี EM จากจอแสดงผล แป้นพิมพ์ และวงจรลอจิก การดักรับแบบ Van Eck สามารถสร้างเนื้อหาบนหน้าจอ CRT/LCD ขึ้นใหม่จากคลื่น RF ที่รั่วไหลออกมา

การวิเคราะห์การเข้ารหัสจากเสียง

ในปี 2013 Shamir และคณะสามารถกู้คืนกุญแจ RSA-4096 ได้โดยบันทึกเสียงหอนความถี่สูงของตัวเก็บประจุในแล็ปท็อป เสียงจะเปลี่ยนไปตามการคูณแบบโมดูลาร์ที่ CPU ดำเนินการ

Spectre และ Meltdown: ช่องทางข้างเคียงระดับสถาปัตยกรรมจุลภาค

Spectre (2018) ใช้ประโยชน์จากการประมวลผลแบบคาดเดา การเข้าถึงหน่วยความจำที่ขึ้นอยู่กับข้อมูลลับจะทิ้งร่องรอยไว้ในแคช ซึ่งกระบวนการของผู้โจมตีสามารถอ่านได้ ทำลายการแยกกระบวนการระหว่างเบราว์เซอร์และเครื่องเสมือน

Flush+Reload และ Prime+Probe

Flush+Reload: ผู้โจมตีล้างบรรทัดแคช โปรแกรมเป้าหมายเข้าถึงที่อยู่ที่ขึ้นอยู่กับข้อมูลลับ จากนั้นผู้โจมตีโหลดข้อมูลกลับและจับเวลาในการเข้าถึง การพบข้อมูล = เร็ว = อนุมานบิตลับได้

การเตรียมการโจมตีด้วยเสียง

ไมโครโฟนแบบกำหนดทิศทางหรือไมโครโฟนสัมผัสที่ติดอยู่บนตัวเครื่องจะรับเสียงหึ่งจากตัวเก็บประจุ สัญญาณจะถูกแปลงเป็นดิจิทัลที่ความถี่ 44 kHz–192 kHz และประมวลผลด้วย FFT เพื่อดึงรูปแบบความถี่ที่ขึ้นอยู่กับคีย์ออกมา

การโจมตีด้วย EM ข้าม VM ในคลาวด์

นักวิจัยได้แสดงให้เห็นการรั่วไหลของ EM ระหว่าง VM บนคลาวด์ที่วางอยู่ร่วมกันบนโฮสต์กายภาพเดียวกัน โดยกู้คืนคีย์เออีเอสจาก VM ของเหยื่อได้โดยใช้หัววัดที่ติดอยู่กับโครงสร้างพื้นฐานที่ใช้ร่วมกัน

CVE และเหตุการณ์จริง

CVE-2017-5753 (สเปกเตอร์), CVE-2017-5754 (เมลต์ดาวน์) และการโจมตี RSA ด้วยเสียง (งานประชุมความปลอดภัย Usenix 2014) เป็นตัวอย่างสำคัญ ผู้จำหน่ายเบราว์เซอร์ได้ปรับปรุงความละเอียดของตัวจับเวลาเพื่อบรรเทาการโจมตีแคช

แบบทดสอบความเข้าใจ

อะไรทำให้การโจมตี RSA ด้วยเสียงในปี 2013 เป็นไปได้

สรุปบทเรียน

หัววัด EM ให้ความละเอียดเชิงพื้นที่ที่เหนือกว่าการวัดพลังงานโดยรวม การโจมตีด้วยเสียงใช้ประโยชน์จากเสียงหึ่งของตัวเก็บประจุ การโจมตีระดับจุลสถาปัตยกรรม เช่น สเปกเตอร์และเมลต์ดาวน์ ใช้การจับเวลาของแคช มาตรการป้องกันมีตั้งแต่การกำบัง EM ไปจนถึงการปิดใช้ตัวจับเวลาที่ใช้ร่วมกันในเบราว์เซอร์

เริ่มต้นได้ฟรี

เรียนรู้ Cryptology Academy ด้วย AI tutor — ฟรี

เขียนและเรียกใช้โค้ดจริงในเบราว์เซอร์ของคุณ รับความช่วยเหลือทันทีจาก AI tutor 24/7 และเรียนรู้ต่อจากที่คุณหยุดบนเว็บหรือในแอป

คอร์ส
67
บทเรียน
261

คำถามที่พบบ่อย

บทเรียน “ช่องทางข้างเคียงด้านแม่เหล็กไฟฟ้าและเสียง” ฟรีหรือไม่

ใช่ — ข้อความเต็มของ “ช่องทางข้างเคียงด้านแม่เหล็กไฟฟ้าและเสียง” ฟรีให้อ่านที่นี่บนเว็บ เพื่อปฏิบัติแบบโต้ตอบ (ตัวแก้ไขโค้ดในตัวและติวเตอร์ AI ตลอด 24/7) และปลดล็อคส่วนที่เหลือของคอร์ส Cryptology Academy ให้อัปเกรดเป็น CoddyKit PRO คอร์ส Cryptology Academy มีบทเรียนทั้งหมด 4 บทเรียน

คุณจะเรียนรู้อะไรในบทเรียน “ช่องทางข้างเคียงด้านแม่เหล็กไฟฟ้าและเสียง”

ศึกษาแผ่รังสี EM การวิเคราะห์การเข้ารหัสจากเสียง และ Spectre/Meltdown คุณปฏิบัติ Cryptology Academy ด้วยโค้ดที่ใช้งานได้จริงที่คุณเรียกใช้โดยตรงในเบราว์เซอร์ และติวเตอร์ AI ตลอด 24/7 ตอบคำถามของคุณขณะที่คุณไปผ่านบทเรียน

คุณต้องมีประสบการณ์ก่อนที่จะเริ่มเรียน Cryptology Academy หรือไม่

ไม่จำเป็นต้องมีประสบการณ์มาก่อน Cryptology Academy บน CoddyKit ออกแบบมาสำหรับผู้เริ่มต้นไปจนถึงผู้เรียนขั้นสูง คุณสามารถเริ่มต้นที่นี่หรือเริ่มจากตัวแรกและเรียนด้วยความเร็วของคุณเอง นี่คือบทเรียนที่ 3 จากทั้งหมด 4 บทเรียน

บทเรียน “ช่องทางข้างเคียงด้านแม่เหล็กไฟฟ้าและเสียง” ใช้เวลานานแค่ไหน

บทเรียน CoddyKit ส่วนใหญ่ใช้เวลาประมาณ 5–10 นาที แต่ละบทเรียนจึงสั้นและเป็นแบบโต้ตอบ คุณสามารถก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องและกลับมาเรียนต่อจากตรงที่เพิ่งหยุดบนเว็บและแอปได้เลย

ฉันเขียนและรันโค้ดในบทเรียน Cryptology Academy นี้ได้ไหม

ได้ บทเรียน Cryptology Academy ทุกบทมีตัวแก้ไขโค้ดในตัว คุณจึงเขียนและรันโค้ดจริงได้เลยในเบราว์เซอร์ และได้รับข้อเสนอแนะจาก AI ในทันที — ไม่ต้องติดตั้งในเครื่องของคุณ

บทเรียนทั้งหมดในหลักสูตรนี้

  1. การโจมตีด้านเวลา: ดึงคีย์จากเวลาทำงาน
  2. การวิเคราะห์กำลังไฟฟ้า: SPA และ DPA
  3. ช่องทางข้างเคียงด้านแม่เหล็กไฟฟ้าและเสียง
  4. มาตรการป้องกัน: การทำมาสก์ การทำให้จุดมืดบอด และโค้ดเวลาเสมอ
← กลับไปที่ Cryptology Academy