骑士电压漏洞，是什么让这个安全缺陷成为焦点？

“骑士电压漏洞”是一种严重的安全漏洞，它主要影响现代主流处理器中的动态电源管理模块（DVFS），允许攻击者通过软件控制的电压操纵来突破处理器的安全执行环境，以下是对该漏洞的详细分析：

漏洞背景和原理

1、TrustZone技术：

TrustZone是ARM设计的可信执行环境（TEE），旨在为代码和数据提供隔离的、安全的执行环境。

它通过虚拟化物理处理器为核心和安全核心，分别执行正常环境和安全环境中的程序。

2、DVFS技术：

DVFS（Dynamic Voltage and Frequency Scaling）是一种用于提高能源效率的技术，根据实时计算负载动态调整处理器核心的电压和频率。

高运行频率通常配备高电压，反之亦然，但不当的电压匹配可能导致系统故障。

3、基于电压的硬件错误注入：

不恰当的电压会违反时序约束，导致数字电路产生错误输出，从而引发硬件错误。

攻击者可以利用这种机制，通过控制电压产生硬件错误，进而影响安全执行环境中的程序。

攻击方法和影响

1、攻击方法：

攻击者通过软件控制的多核频率电压操作，迫使处理器可信执行区内的高安全等级程序运行出现故障。

具体步骤包括准备适当的电压毛刺环境、等待受害者函数调用、改变核心电压以引起硬件故障，并恢复核心电压以继续执行。

2、影响范围：

“骑士”漏洞广泛存在于目前主流处理器芯片中，可能严重波及手机支付、人脸/指纹识别、安全云计算等高价值密度应用的安全。

它允许攻击者获取核心秘钥、直接运行非法程序，且攻击过程可以完全使用软件在线实现，不需要额外的硬件单元或线下辅助。

3、具体案例：

清华大学计算机系汪东升教授团队发现了该漏洞，并在多种处理器上进行了验证，成功获取了安全区内AES加密程序的加密密钥，并绕过了RSA签名认证过程。

修复和防范措施

1、技术挑战：

由于“骑士”漏洞涉及到处理器芯片设计的核心架构，修复困难，且可能会影响到动态电源管理单元的正常功能，从而增加处理器的能耗。

2、未来展望：

随着半导体技术和计算机体系结构的快速发展，处理器的平均指令吞吐率得到了很大的提高，但安全问题也日益凸显。

我国在半导体和芯片设计方面正处于快速发展阶段，应发挥“后发优势”，尽早进行更全面的芯片体系结构设计考量，在“性能、功耗、安全”的芯片设计三角约束下获得更加合理的解决方案。

“骑士电压漏洞”是一个严重的安全隐患，它利用了现代处理器中DVFS技术的缺陷来实施攻击，虽然修复这一漏洞面临诸多挑战，但通过持续的研究和技术改进，有望在未来找到更有效的解决方案。

小伙伴们，上文介绍骑士电压漏洞的内容，你了解清楚吗？希望对你有所帮助，任何问题可以给我留言，让我们下期再见吧。