近日，國(guó)家計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)急技術(shù)處理協(xié)調(diào)中心（CNCERT）傳來(lái)喜訊，專(zhuān)題報(bào)道我校網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院胡偉教授團(tuán)隊(duì)在RISC-V SonicBOOM處理器設(shè)計(jì)中挖掘出中危漏洞。這是國(guó)內(nèi)首個(gè)自主挖掘的RISC-V處理器設(shè)計(jì)上可遠(yuǎn)程利用的中危漏洞，也是國(guó)內(nèi)首個(gè)處理器硬件安全領(lǐng)域國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目——納米級(jí)芯片硬件綜合安全評(píng)估關(guān)鍵技術(shù)研究的重要進(jìn)展。
處理器是各類(lèi)計(jì)算系統(tǒng)的硬件核心和算力基座，也是網(wǎng)絡(luò)空間安全的最后一道關(guān)閘。2018年“熔斷”和“幽靈”類(lèi)漏洞爆出以來(lái)，處理器安全成為備受?chē)?guó)內(nèi)外關(guān)注的熱點(diǎn)前沿研究方向。RISC-V處理器設(shè)計(jì)被視為我國(guó)芯片自主設(shè)計(jì)一次彎道超車(chē)的機(jī)會(huì)，國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了大量RISC-V架構(gòu)的處理器內(nèi)核和芯片產(chǎn)品。截至2022年末，我國(guó)大約有50款不同型號(hào)的國(guó)產(chǎn)RISC-V芯片投入量產(chǎn)，在工業(yè)控制、電源管理、無(wú)線(xiàn)連接、存儲(chǔ)控制、物聯(lián)網(wǎng)等嵌入式場(chǎng)景被廣泛應(yīng)用，而且正在向自動(dòng)駕駛、人工智能、通信和數(shù)據(jù)等領(lǐng)域快速拓展。此次SonicBOOM上發(fā)現(xiàn)中危安全風(fēng)險(xiǎn)必將引起國(guó)內(nèi)處理器廠(chǎng)商和應(yīng)用方高度關(guān)注。
當(dāng)前的熔斷類(lèi)、幽靈類(lèi)處理器安全漏洞大多在觸發(fā)瞬態(tài)執(zhí)行后的信息恢復(fù)階段采用Cache側(cè)信道攻擊泄露信息。此次發(fā)現(xiàn)的端口爭(zhēng)用漏洞可以替代Cache側(cè)信道攻擊，作為一種新型側(cè)信道攻擊方式。端口爭(zhēng)用漏洞可以結(jié)合不同的瞬態(tài)執(zhí)行機(jī)制構(gòu)成新型處理器安全漏洞。攻擊者利用漏洞能夠繞過(guò)現(xiàn)代處理器和操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的安全保護(hù)機(jī)制，無(wú)需管理員權(quán)限即可遠(yuǎn)程竊取受保護(hù)的敏感信息，造成關(guān)鍵數(shù)據(jù)和個(gè)人隱私泄露。這次在RISC-V SonicBOOM處理器上挖掘出寄存器端口爭(zhēng)用漏洞在漏洞危害程度、評(píng)分值和可利用性上均超過(guò)國(guó)內(nèi)漏洞數(shù)據(jù)庫(kù)已收錄的同類(lèi)漏洞。
網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院密碼與芯片安全研究團(tuán)隊(duì)
（著紅色導(dǎo)師服者為胡偉教授）
此次漏洞挖掘由我校網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院胡偉教授團(tuán)隊(duì)完成。該團(tuán)隊(duì)圍繞國(guó)家網(wǎng)絡(luò)空間安全和集成電路發(fā)展戰(zhàn)略，面向關(guān)鍵芯片自主可控安全需求，長(zhǎng)期從事芯片設(shè)計(jì)安全方面的研究工作，形成了智能化、形式化、標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化的芯片設(shè)計(jì)安全檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)體系，有效突破了高隱蔽性安全脆弱性檢測(cè)難題，是國(guó)內(nèi)在芯片安全研究領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)團(tuán)隊(duì)。近年來(lái)，團(tuán)隊(duì)主持預(yù)研重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)等項(xiàng)目20余項(xiàng)，研發(fā)芯片設(shè)計(jì)安全驗(yàn)證及脆弱性挖掘工具，在國(guó)內(nèi)重要信息研發(fā)單位的自主芯片設(shè)計(jì)安全分析中成功應(yīng)用，研究成果獲省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)3項(xiàng)。
吳怡冰
唐時(shí)博
高亦菲
團(tuán)隊(duì)吳怡冰、高亦菲、唐時(shí)博等同學(xué)具體負(fù)責(zé)漏洞挖掘和驗(yàn)證工作，團(tuán)隊(duì)其他成員也多次在全國(guó)大學(xué)生信息安全作品賽、互聯(lián)網(wǎng)+和研究生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽等大賽中榮獲得國(guó)家和省部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)。此次漏洞成功挖掘也顯示了我校在網(wǎng)絡(luò)空間安全人才培養(yǎng)和科學(xué)研究方面取得的顯著成效。
西北工業(yè)大學(xué)是我國(guó)最早開(kāi)展信息安全相關(guān)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的高校之一，2000年，學(xué)校面向國(guó)家戰(zhàn)略需求，開(kāi)設(shè)“信息對(duì)抗”本科專(zhuān)業(yè)，開(kāi)始培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)信息安全本科人才。2018年，在網(wǎng)絡(luò)信息安全人才培養(yǎng)成功經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，學(xué)校匯聚優(yōu)勢(shì)資源，成立網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院。2024年成功入選全國(guó)一流網(wǎng)絡(luò)安全學(xué)院建設(shè)示范項(xiàng)目。學(xué)院積極服務(wù)國(guó)家網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略需求，聚焦網(wǎng)絡(luò)空間安全科技前沿，緊密結(jié)合三航特色，形成了系統(tǒng)軟硬件安全、網(wǎng)絡(luò)空間認(rèn)知安全與對(duì)抗、無(wú)人系統(tǒng)安全、工業(yè)控制與物聯(lián)網(wǎng)安全等特色學(xué)科方向。近年來(lái)，學(xué)院加快研究網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)建設(shè)路徑，超前布局網(wǎng)絡(luò)安全學(xué)科發(fā)展，深入開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)安全科研攻關(guān)，扎實(shí)培養(yǎng)忠誠(chéng)愛(ài)國(guó)的“總師型”網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)軍人才，在打造具有國(guó)際影響力的網(wǎng)絡(luò)安全科技創(chuàng)新高地，捍衛(wèi)國(guó)家網(wǎng)絡(luò)空間主權(quán)、維護(hù)國(guó)家安全方面做出西工大“網(wǎng)安人”的積極貢獻(xiàn)。
（文字：胡偉、張勃妮、王翠萍；審核：張文濤、王震、馬西平）
