[SEEDLabs] Meltdown & Spectre Attack Labs

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系统安全分类下的两个实验，放在一起写。Meltdown 和 Spectre 是两个关于体系结构的漏洞，主要是利用了缓冲延时的侧信道攻击方法。

实验环境

这次实验用的是官方网站发布的预装环境的Ubuntu16，看官网的说明meltdown的大部分的实验在Ubuntu20上面也可以做，但是还是有不行的，spectre的话是两个版本都可以做，为了方便还是安装了Ubuntu16了。还有需要注意的就是这两个实验都是针对intel的处理器的，如果不是intel处理器的话实验可能不能成功。（我们老师的说法是本地机器如果是8代以上的话也不可以，实验手册里面也是说这些问题可能在新的机器上已经被修复了，导致实验不能进行，但是啊，我9代还是做了。）

装Ubuntu16遇到的一个问题就是我不能装vmtools，一装鼠标立马失灵，最后还是放弃了。

实验官网

SEED Project

里面有实验用的代码、实验手册还有一些其他相关的介绍。

Meltdown Attack Lab

Tasks 1 and 2: Side Channel Attacks via CPU Caches

Meltdown和Spectre攻击都使用CPU缓存作为窃取机密信息的旁路。这种侧信道攻击使用的技术称为FLUSH+RELOAD。CPU缓存是计算机CPU用来减少从主存访问数据的平均成本(时间或能量)的硬件缓存。

Task 1: Reading from Cache versus from Memory

task1主要是检测读取数据所需的时间，其中有两块cache是存放在cpu cache中的，而其他的则存放在内存中，编译并执行CacheTime.c，我们可以观察到array[3*4096] 和 array[7*4096]的读取速度是比其他块更快的。

注意编译的时候要加上 -march=native。

[SEEDLabs] Meltdown & Spectre Attack Labs

Task 2: Using Cache as a Side Channel

整个技术包括三步：
1.从cache memory中FLUSH整个数组，确保数组没有被cached
2.调用victim function,它会基于secret value访问数组的一个元素。这个动作会导致相应的数组元素被缓存
3.RELOAD整个数组，测量每个元素reload时的时间，如果某个特定的元素load的时间很快，它很有可能就是已经在缓存中的元素了。这个元素一定就是victim function访问的元素。因此，我们可以找到secret value究竟是什么。

目标是利用旁道攻击获取secret的值。

不是每次都能正确获得secret的，测试20次中有3次没有得到结果。

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