Runtime detection of microarchitectural side channel attacks remains significantly underexplored in RISCV compared with x86 and ARM ISAs, posing a serious threat to critical applications. State-of-the-art branch predictor attacks bypass traditional data and instruction caches by directly exploiting the state of internal history tables, making them inherently stealthy. Recent research has explored offline detection of microarchitectural attacks on RISC-V; however, efficient runtime detection of microarchitectural attacks on RISC-V hardware remains significantly unaddressed. State-of-the-art hardware-based runtime detection solutions leverage hardware performance counters (HPCs) but suffer from a restricted set of counter registers and tradeoffs between detection accuracy, detection speed, and sampling granularity, making them impractical for stealthy attacks. Moreover, sampling HPCs after distinct intervals leaves intermediate relationships between different microarchitectural blocks unobserved. Additionally, proprietary x86 and ARM ISAs constrain researchers from modifying processor microarchitectural designs. To address these limitations, we propose the first secure-by-design, highly interpretable, non-intrusive, RTL-level runtime detection solution for stealthy branch predictor attacks on BOOM RISC-V, evaluated under both simplified Next-Line Predictor (NLP) and complex TAGE predictor configurations. The attack detection relies on association rules extracted offline and embedded in hardware as a non-intrusive rule monitor that enables runtime detection. The proposed approach achieves excellent detection speed, terminates execution before secret disclosure, and produces zero false positives while remaining flexible for detecting previously unseen variants within the same family of branch predictor attacks.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

《城市环境下军事单元机动安全路径生成器》
专知会员服务
29+阅读 · 7月12日
【泡泡图灵智库】Detect-SLAM:目标检测和SLAM相互收益
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月28日
【泡泡图灵智库】GCNv2:高效关联预测实时SLAM(arXiv)
泡泡机器人SLAM
45+阅读 · 2019年4月15日
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
《美空军2026条令文件:对海压制作战》
专知会员服务
11+阅读 · 11月9日
人工智能与战争的未来
专知会员服务
5+阅读 · 11月8日
《Agent Mosaic:识别智能体LLM系统中的机密泄露》
人工智能在军事教育中的应用:若干视角与经验
“星链”减速与不断适应的乌克兰
专知会员服务
7+阅读 · 11月6日
美国中期选举之后:帕兰提尔面临不确定性?
专知会员服务
4+阅读 · 11月6日
相关VIP内容
《城市环境下军事单元机动安全路径生成器》
专知会员服务
29+阅读 · 7月12日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员