#fault injection

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👥 作者: Koksal Mus, Yarkin Doröz, M. Caner Tol, Kristi Rahman, Berk Sunar

本文提出了一种名为 Jolt 的新型攻击,利用 Rowhammer 故障注入技术恢复 TLS 等安全协议中使用的数字签名方案的私钥。DSA、ECDSA 和 RSA 签名算法广泛应用于 TLS、SSH 和 IPSec 协议中,以保护通信完整性。以往的攻击主要利用侧信道或单比特 nonce 偏差,往往需要多达 2^45 个签名样本。Jolt 通过注入故障产生错误签名,并利用签名验证原语纠正错误签名的同时,逐步推断签名密钥的比特。由于直接针对不随会话变化的签名密钥,攻击效率极大提升:对于 256 位 (EC)DSA,仅需少于 1000 个错误签名即可完成密钥恢复。实验验证了该攻击在 WolfSSL、OpenSSL、Microsoft SymCrypt、LibreSSL 和 Amazon s2n 等主流密码库的 TLS 握手中的可行性。在线阶段可在 2 小时内恢复 256 位 ECDSA 密钥的 192 位,足以实现完整密钥恢复。研究发现,虽然 RSA 签名在部分库中得到保护,但 OpenSSL 仍易受双故障注入攻击;FIPS 硬化版本稍有效率提升但仍易受攻击。而 (EC)DSA 签名在多数库中缺乏针对软件故障的保护,对实际 TLS 部署构成威胁,并可能影响 SSH 和 IPSec 等其他协议。该工作强调了在安全协议实现中加强故障检查的必要性。

💡 推荐理由: Jolt 攻击通过少量故障签名即可恢复签名私钥,对 TLS 等核心安全协议构成严重威胁,迫使密码库和协议实现者重新审视故障防护机制。

🎯 建议动作: 研究跟进

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