Analýza cache-timing útokov

Bc. Vlastimil Zeman

Diplomová práce

Analysis of Cache-timing Attacks

Abstract:

This diploma thesis introduces reader into cache-timing attacks with explaining core of technologies used for cache-timing attacks. It analyzes two chosen attacks and sets basic presumptions for the application of successful cache-timing attack on the basis of these analyses. The thesis continues with the overview of processors made by Intel and AMD which allow an execution of more threads simultaneously. The basis of following chapter is the virtualization. This part contains analyses of testing program and its execution on real and virtual machine focusing mainly on obtaining quality data for attacker. There is a review of influence of virtualization on cache-timing attacks in the final chapter of the thesis.

Abstract:

Diplomová práca poskytuje úvod do problematiky cache-timing útokov tým, že vysvetľuje podstatu technológií, ktoré sú pri cache-timing útokoch využívané. Analyzuje dva vybrané útoky a na základe týchto analýz stanovuje základné predpoklady pre aplikáciu úspešného cache-timing útoku. Práca pokračuje prehľadom procesorov od výrobcov Intel a AMD, ktoré umožňujú vykonávanie viacerých vlákien súčasne, a dopadmi tohto vývoja na cache-timing útoky. Nasledujúca kapitola je venovaná virtualizácii. Obsahuje analýzy vykonávania testovacieho programu na skutočnom a virtuálnom stroji s ohľadom na získavanie kvalitných dát pre útočníka. V závere práce je zhodnotenie vplyvu virtualizácie na cache-timing útoky.

Klíčová slova

cache pamäť, cache-timing útok, cyklus procesora, KVM, multi-core, multi-threading, TSC, virtualizácia, VirtualBox, VMware ESXi, Xen

Jazyk práce: slovenština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 22. 5. 2009

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 1. 7. 2009
• Vedoucí: prof. RNDr. Václav Matyáš, M.Sc.
• Oponent: Tomáš Mráz

Masarykova univerzita

Fakulta informatiky

Magisterský studijní program / obor:
Informatika / Bezpečnost informačních technologií