Οι ιστότοποι μπορούν να παρακολουθούν τους επισκέπτες τους αναλύοντας τη δραστηριότητα του σκληρού τους δίσκου

Κατά τη διάρκεια των τελευταίων δεκαετιών, δεν έλειψαν οι ιστότοποι που χρησιμοποιούσαν έξυπνες τεχνικές για να παρακολουθούν κρυφά το ιστορικό περιήγησης των επισκεπτών, τα «αποτυπώματα» των συσκευών τους, καθώς και τις πληκτρολογήσεις και τις κινήσεις του ποντικιού τους σε πραγματικό χρόνο. Ακόμα και οι εταιρείες Meta και Yandex πιάστηκαν πρόσφατα να συμμετέχουν σε αυτή την ανεξέλεγκτη παραβίαση της ιδιωτικής ζωής.

Τώρα οι ιστότοποι έχουν έναν νέο τρόπο να κατασκοπεύουν τους επισκέπτες τους: μετρώντας τις λεπτές αλληλεπιδράσεις με τους δίσκους SSD τους. Η τεχνική, που ονομάζεται FROST (απομακρυσμένη καταγραφή αποτυπωμάτων χρησιμοποιώντας χρονισμό SSD βασισμένο σε OPFS), επιτρέπει στους ιστότοπους να παρακολουθούν άλλους ιστότοπους που βλέπει ένας επισκέπτης και ποιες εφαρμογές είναι ανοιχτές στις συσκευές τους.

Η τεχνική, που περιγράφεται λεπτομερέστερα σε μια ερευνητική εργασία, εκμεταλλεύεται ένα παράπλευρο κανάλι, μια μορφή διαρροής που προκύπτει από φυσικές εκδηλώσεις όπως ηλεκτρομαγνητικές εκπομπές, προσωρινές μνήμες δεδομένων ή ο χρόνος που απαιτείται για την ολοκλήρωση μιας εργασίας. Μετρώντας αυτές τις εκδηλώσεις, οι επιτιθέμενοι μπορούν να αποκρυπτογραφήσουν την κρυπτογραφημένη κίνηση και να εξαγάγουν άλλα εμπιστευτικά δεδομένα.

Η επίθεση που χρησιμοποιεί το FROST είναι γνωστή ως πλευρικό κανάλι διεκδίκησης, το οποίο μετρά την αλληλεπίδραση διαφόρων διαδικασιών που χρησιμοποιούν (ή ανταγωνίζονται για) έναν δεδομένο πόρο. Μετρώντας το χρονισμό ορισμένων λειτουργιών I/O (εισόδου-εξόδου) του SSD που χρησιμοποιεί ένας επισκέπτης, οι ερευνητές μπόρεσαν να προσδιορίσουν τους ιστότοπους που ήταν ανοιχτοί σε άλλες καρτέλες —ακόμα και σε άλλους περιηγητές (browsers)— και τις εφαρμογές που ήταν ανοιχτές στη συσκευή του επισκέπτη. Το FROST δεν απαιτεί καμία αλληλεπίδραση από τον επισκέπτη εκτός από το άνοιγμα του ιστότοπου που φιλοξενεί την επίθεση.

«Τα προγράμματα περιήγησης στο διαδίκτυο έχουν εξελιχθεί από απλούς προβολείς εγγράφων σε σύνθετες πλατφόρμες ικανές να εκτελούν εξελιγμένες εφαρμογές», σημείωσαν οι συγγραφείς της μελέτης. «Εταιρείες όπως η Google, η Microsoft και η Adobe έχουν αναπτύξει ολοκληρωμένες σουίτες γραφείου, προγράμματα επεξεργασίας φωτογραφιών και βίντεο, ή ακόμα και ολοκληρωμένα περιβάλλοντα ανάπτυξης (IDE) που λειτουργούν εξ ολοκλήρου μέσα στον περιηγητή». Οι συγγραφείς πρόσθεσαν: «Ενώ αυτές οι λειτουργίες ενισχύουν τις δυνατότητες των διαδικτυακών εφαρμογών και επιτρέπουν εντελώς καινοτόμες χρήσεις, αυξάνουν επίσης τις ευαλωτότητες [σ.μ. “Attack surface”] του περιηγητή, και έχει ήδη αποδειχθεί ότι ορισμένες από αυτές εισάγουν νέες ευπάθειες».

Σε αντίθεση με προηγούμενες επιθέσεις πλευρικού καναλιού διαμάχης σε SSD, το FROST εκτελείται αποκλειστικά στον περιηγητή. Χρησιμοποιεί JavaScript που αλληλεπιδρά με το OPFS (origin private file system), έναν εκχωρημένο χώρο αποθήκευσης που προορίζεται για έναν συγκεκριμένο ιστότοπο, προκειμένου να εκτελεί τον κώδικα που απαιτείται για την ολοκλήρωση μιας δεδομένης εργασίας. Οι ιστότοποι μπορούν να δημιουργήσουν έναν χωρίς να απαιτείται αλληλεπίδραση από τον επισκέπτη.

Ενώ κάθε σύστημα αρχείων βρίσκεται σε περιβάλλον sandbox, δηλαδή είναι απομονωμένο από άλλους ιστότοπους και από το ίδιο το σύστημα της συσκευής, το JavaScript μπορεί να μετρήσει τις αλληλεπιδράσεις εισόδου/εξόδου (I/O). Στη συνέχεια, εκτελώντας αυτές τις αλληλεπιδράσεις μέσω ενός προ-εκπαιδευμένου συνελικτικού νευρωνικού δικτύου — ενός συστήματος που χρησιμοποιεί βαθιά μάθηση για την ανάλυση κειμένου, ήχου και εικόνων — ο εισβολέας μπορεί να συμπεράνει ποιες εφαρμογές και ιστότοποι είναι ανοιχτοί στη συσκευή.

«Ο εισβολέας μετρά συνεχώς τον φόρτο του SSD πραγματοποιώντας τυχαίες αναγνώσεις από ένα μεγάλο αρχείο OPFS», εξήγησαν οι ερευνητές. «Ο φόρτος του SSD που προκαλείται από τη δραστηριότητα του χρήστη δημιουργεί μετρήσιμες διαφορές στην καθυστέρηση για αυτές τις λειτουργίες ανάγνωσης. Εκπαιδεύοντας ένα συνελικτικό νευρωνικό δίκτυο (CNN) με βάση αυτά τα ίχνη, ο εισβολέας μπορεί να αναγνωρίσει τη δραστηριότητα του χρήστη στο σύστημα-κεντρικό υπολογιστή, ταξινομώντας νέα ίχνη με τη χρήση του εκπαιδευμένου μοντέλου».

Η τεχνική έχει τους περιορισμούς της. Πρώτον, το αρχείο OPFS πρέπει να είναι εξαιρετικά μεγάλο — πιθανώς ένα gigabyte ή περισσότερο. Αυτή η απαίτηση σημαίνει ότι οι επιθέσεις μεγάλης κλίμακας θα ανιχνεύονταν αναπόφευκτα από πολλούς χρήστες. Επιπλέον, το αρχείο OPFS πρέπει να είναι αποθηκευμένο στον ίδιο SSD που χρησιμοποιεί ο επισκέπτης. Αυτό συνήθως δεν αποτελεί πρόβλημα για την παρακολούθηση ανοιχτών ιστοτόπων, καθώς το αρχείο OPFS αποθηκεύεται στην προεπιλεγμένη θέση του προγράμματος περιήγησης. Σε περίπτωση που οι εφαρμογές χρησιμοποιούν ξεχωριστό δίσκο SSD για εφαρμογές, αυτές οι εφαρμογές δεν θα μπορούσαν να ανιχνευθούν από το FROST.

Ένας από τους καλύτερους τρόπους για την πρόληψη επιθέσεων FROST είναι το κλείσιμο των καρτελών μόλις δεν χρειάζονται πλέον. Οι πιο έμπειροι χρήστες μπορούν να παρακολουθούν τη δημιουργία και το μέγεθος των αρχείων OPFS που εκχωρούνται από άγνωστους ιστότοπους. Οι ερευνητές πρότειναν τρόπους στους κατασκευαστές προγραμμάτων περιήγησης για να κλείσουν το πλευρικό κανάλι. Μία τέτοια μέθοδος είναι ο περιορισμός του μέγιστου επιτρεπόμενου μεγέθους τέτοιων αρχείων. Δεν υπάρχουν ενδείξεις ότι έχουν πραγματοποιηθεί επιθέσεις FROST στην πράξη.

Οι ερευνητές πραγματοποίησαν την πλήρη επίθεση Frost σε έναν Mac M2. Στο Linux, απέδειξαν ότι η βασική τεχνική (η μέτρηση των ιχνών καθυστέρησης πρόσβασης στο SSD μέσω JavaScript) λειτουργεί, αλλά δεν εκτέλεσαν την πλήρη επίθεση.

«Ωστόσο, δεδομένου ότι η απόδοση της τεχνικής αυτής είναι παρόμοια μεταξύ macOS και Linux, αναμένουμε παρόμοια απόδοση και για την πλήρη ταξινόμηση», έγραψε σε email ο Hannes Weissteiner, ένας από τους συγγραφείς της έρευνας. «Κατ’ αρχήν, θα ήταν δυνατό να εκπαιδεύσουμε ένα μοντέλο σε οποιαδήποτε δραστηριότητα του συστήματος που δημιουργεί αξιόπιστα προσβάσεις SSD.» Οι ερευνητές δεν έκαναν δοκιμές στα Windows.

Το ερευνητικό άρθρο παρέχει πολλές περισσότερες τεχνικές λεπτομέρειες. Η έρευνα έχει προγραμματιστεί να παρουσιαστεί στο συνέδριο DIMVA τον Ιούλιο.

Του Dan Goodin, Senior Security Editor για τον ιστότοπο Ars Technica

Διαβάστε επίσης: 

Αυξάνονται οι αντιδράσεις των νέων απέναντι στην τεχνητή νοημοσύνη: Αποδοκιμασίες σε πανεπιστημιακές εκδηλώσεις

Τεχνητή Νοημοσύνη: Αναμένεται να έχει τριπλάσια από τη συνολική κατανάλωση ηλεκτρισμού τριών μεγάλων χωρών

Εγκύκλιος του Πάπα για την Τεχνητή Νοημοσύνη στην εποχή της «Ειδωλολατρίας του Κέρδους»

Δείτε όλες τις ειδήσεις από την Ελλάδα και τον Κόσμο στο koutipandoras.gr