什么是微架构攻击？

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深入理解微架构攻击

微架构攻击，又称旁路攻击，是网络安全领域中一个日益凸显的挑战。这些攻击的核心在于，恶意行为者会利用您硬件中可能无意间泄露的信息。

这种信息泄漏可能以计算机行为的微妙变化为表现形式，例如缓存内存的访问模式和分支预测等。通过操控硬件处理指令和数据的方式，攻击者会利用这些细微差异，深入窥探您的计算机所处理的数据。

那么，处理器微架构到底是什么？它又如何影响这些安全漏洞呢？

您是否好奇计算机是如何运作的？这都取决于处理器微架构，它是幕后的关键组件，决定计算机如何高效地处理指令和数据，同时管理CPU资源。

您可以将其想象成计算机大脑中的交通管理员，协调每一个操作，将任务分解为可管理的步骤，并同时执行这些步骤以提升性能。它有助于保持无缝协调，确保您的设备能够并行处理多个任务。

微架构在安全方面也扮演着至关重要的角色，它创建了虚拟屏障来保护计算机的资产，仅允许授权的程序或用户访问。此外，它还优化了资源利用率，充分利用计算机的内存和处理能力，并在执行轻量级任务时节省能源。

微架构攻击的目标是微架构组件用于访问您个人信息的数据和进程。那么，它们是如何做到这一点的呢？

基于缓存的攻击是一种微架构威胁，它关注计算机如何使用其缓存内存。缓存和 cookie 是不同的概念。缓存是一个小型高速内存单元，用于存储经常使用的数据，从而节省计算机获取数据的时间。

这就像一个秘密抽屉，里面存放着您经常使用的东西，就在您的电脑桌旁，方便您快速访问。它通过存储常用数据来帮助计算机运行得更快。然而，问题在于：攻击者即使没有直接访问权限，也可以秘密访问敏感信息。

网络攻击者会观察您的计算机如何使用其缓存。他们会研究计算机从那里获取数据的速度。通过精心安排这些操作的时间，他们可以推断出缓存中有什么。如果需要更长时间，可能意味着数据不在缓存中，从而揭示有价值的线索。

幽灵攻击利用处理器加速任务的能力。您的处理器会尝试预测程序接下来要做什么，以便提前做好准备，从而节省时间。然而，黑客可以欺骗这些预测，从而获取敏感信息。

熔断攻击则利用处理器中的设计缺陷，欺骗处理器允许一个程序查看另一个程序的内存。这就像一个未经授权的人，打破了活动隔离，看到了不应该看到的信息。

这两种攻击结合在一起，构成了一种利用计算机设计缺陷的威胁。

行锤攻击依赖于硬件微架构和内存单元行为之间的关系来破坏系统的完整性。这种攻击的核心是行锤效应，它是动态随机存取存储器（DRAM）单元中的一个问题。

简而言之，计算机的内存保存着包含信息的不同部分。如果您快速访问某个特定的部分，可能会导致其他部分表现不佳。

攻击者利用这一技巧，不断“锤击”该内存片段，观察附近表现异常的内存片段，直到出现问题，从而让他们能够获取敏感信息。

您的电脑通常会根据条件做出决策。这些攻击旨在通过诱骗计算机做出错误的决策，从而混淆计算机的决策过程。

当攻击者欺骗您的计算机时，您需要更长的时间才能做出选择。攻击者会利用这一点来确定计算机正在做什么，从而帮助泄露敏感信息。

首先，这些攻击可能会尝试窃取重要的加密密钥，这些密钥应该保密。这些密钥使用加密技术来确保您的敏感内容安全无虞。如果攻击者获取了这些密钥，可能会给您的个人数据带来麻烦。

如果攻击者将恶意软件引入敏感网络，可以提升其权限或对设备的访问权限，从而危及整个系统。这凸显了理解最小权限原则及其如何预防网络攻击的重要性。

这些攻击还可能导致云计算环境中的数据泄漏，破坏同一主机上虚拟机之间的隔离。

微架构攻击对受害者造成的危害不容小觑。那么，您能做些什么来避免成为受害者呢？幸运的是，您可以采取措施保护自己免受微架构攻击。

对难以察觉的微架构攻击保持警惕至关重要。这些狡猾的入侵者会利用您的计算机在幕后的运作方式。但是，有一些方法可以保护自己。确保您的计算机硬件安全，并确保您使用了处理器内部工作的最新更新。这将使任何在线攻击都更难以造成伤害。