Армагеддон: атаки на кэш мобильных устройств

За последние 10 лет атаки на кэш процессоров Intel x86 привлекали все большее внимание научного сообщества, и были разработаны мощные методы эксплуатации побочных каналов кэша. Однако современные смартфоны используют один или несколько многоядерных процессоров ARM, организация кэша и набор инструкций которых отличаются от таковых у процессоров Intel x86. До настоящего времени атаки на кэш между ядрами на нерутированных смартфонах Android не демонстрировались. В данной работе мы показываем, как преодолеть ключевые сложности, связанные с проведением наиболее мощных атак на кэш между ядрами — Prime+Probe, Flush+Reload, Evict+Reload и Flush+Flush — на устройствах на базе ARM без привилегий. С помощью предложенных методов мы демонстрируем скрытые каналы, превосходящие современные скрытые каналы на Android на несколько порядков. Кроме того, мы представляем атаки, позволяющие отслеживать события касания и проведения пальцем, а также нажатия клавиш, и даже определять длину слов, вводимых на сенсорном экране. Наконец, мы впервые атакуем криптографические примитивы, реализованные на Java. Наши атаки работают между процессорами и позволяют даже отслеживать активность кэша в ARM TrustZone из обычного мира. Представленные методы могут использоваться для атак на сотни миллионов устройств Android.