- Kỹ thuật FROST khai thác hệ thống tệp riêng Origin (OPFS) để theo dõi hoạt động của người dùng mà không cần cài đặt phần mềm độc hại.
- Nghiên cứu cho thấy tỷ lệ thành công đáng báo động là 96% trong việc xác định các trang web đã truy cập trên các thiết bị Apple Mac.
- Các biện pháp bảo mật hiện đại như Chế độ ẩn danh không cung cấp sự bảo vệ nào chống lại việc nhận dạng dấu vân tay ở cấp độ phần cứng này.
- Các công ty công nghệ lớn như Google và Apple vẫn chưa triển khai các bản vá bảo mật chính thức cho lỗ hổng này.
Hãy tưởng tượng phần cứng máy tính của bạn tiết lộ bí mật cho một trang web độc hại mà bạn không cần cài đặt bất kỳ chương trình đáng ngờ nào. Về cơ bản, đó là những gì các nhà nghiên cứu tại Đại học Công nghệ Graz đã phát hiện ra với một kỹ thuật tấn công mạng mới có tên là FROST . Chỉ cần truy cập một trang web chạy đoạn mã JavaScript độc hại, ổ cứng của máy tính bạn có thể tiết lộ những nơi khác bạn đã truy cập trực tuyến gần đây.
Đây không chỉ là mối lo ngại lý thuyết; phương pháp này đã cho thấy tỷ lệ chính xác đáng kinh ngạc là 96% trên máy tính Mac , trong khi hệ thống Windows cũng cho thấy lỗ hổng, mặc dù ở mức độ thấp hơn với tỷ lệ thành công tổng thể là 89%. Hóa ra, chính tốc độ mà chúng ta yêu thích ở các ổ cứng thể rắn (SSD) hiện đại lại là điều cho phép những kẻ tò mò thực hiện kiểu nhận dạng phần cứng này.
Sự tinh xảo về mặt kỹ thuật đằng sau cuộc tấn công FROST
Tên gọi FROST là viết tắt của “Fingerprinting Remotely using OPFS-based SSD Timing” (Nhận dạng dấu vân tay từ xa bằng cách sử dụng thời gian SSD dựa trên OPFS), và nó tấn công trực tiếp vào điểm mạnh nhất của máy tính về hiệu suất. Vấn đề cốt lõi nằm ở Hệ thống Tệp Riêng tư Origin (OPFS) , một tính năng trong các trình duyệt hiện đại cho phép các ứng dụng web đọc và ghi tệp với tốc độ cực nhanh. Đây là một công cụ tuyệt vời cho các trình chỉnh sửa video trực tuyến hoặc các trò chơi dựa trên trình duyệt, nhưng nếu rơi vào tay kẻ xấu, nó sẽ trở thành thước đo thói quen của bạn.
Bằng cách sử dụng API này, kẻ tấn công có thể tạo ra một hệ thống tập tin biệt lập bên trong ổ SSD của bạn để theo dõi những biến động nhỏ trong thời gian truy cập dữ liệu . Những biến động này có vẻ không đáng kể đối với con người, nhưng chúng tạo ra các mẫu riêng biệt có thể được phân tích để tìm ra những gì người dùng đang làm trong các tab khác hoặc những trang web họ đã truy cập gần đây.
Trí tuệ nhân tạo và dấu ấn kỹ thuật số độc đáo của các trang web
Khi hệ thống thu thập đủ dữ liệu thời gian từ SSD, điều kỳ diệu thực sự—hay đúng hơn là phần đáng sợ—sẽ xảy ra thông qua trí tuệ nhân tạo và mạng nơ-ron tích chập . Trí tuệ nhân tạo chuyên dụng này được huấn luyện để nhận diện những “dấu vân tay” đặc trưng mà các trang web phổ biến để lại trên phần cứng của bạn. Trong quá trình nghiên cứu, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng:
- Các nền tảng lớn như Google và YouTube tạo ra những đợt tăng đột biến độ trễ rất lớn. Những thứ đó cực kỳ dễ để trí tuệ nhân tạo nhận diện.
- Cách thức vật lý mà ổ SSD xử lý dữ liệu trong quá trình tìm kiếm hoặc phát video là: đủ độc đáo để dùng làm chữ ký.
- Ngay cả khi bạn cẩn thận, hệ thống vẫn có thể... Tái tạo lịch sử duyệt web với độ chính xác cao. Chỉ dựa trên các phản hồi phần cứng này.
Một trong những khía cạnh đáng lo ngại nhất là chế độ ẩn danh hoặc riêng tư của trình duyệt hoàn toàn vô dụng trước phương pháp này. Vì FROST không quan tâm đến cookie hay lịch sử đã lưu mà thay vào đó xem xét hoạt động vật lý của SSD, nên việc duyệt web ở chế độ riêng tư không che giấu được các dấu vết về thời gian và hoạt động vật lý được tạo ra trên ổ đĩa trong khi trang đang tải.
Phản ứng của ngành và cách giữ an toàn
Trước khi công bố, các nhà nghiên cứu đã liên hệ với những ông lớn trong ngành. Tuy nhiên, phản hồi khá thờ ơ; các nhà phát triển Chromium của Google không coi đây là một lỗ hổng bảo mật , trong khi Apple xếp nó vào loại "ngoài phạm vi" hiện tại. Mozilla đã thừa nhận phát hiện này nhưng chưa tung ra bản vá cụ thể. Có vẻ như hiện tại, trách nhiệm phát hiện một cuộc tấn công tiềm tàng thuộc về người dùng.
Các chuyên gia khuyên nên để ý đến sự sụt giảm đột ngột và mạnh mẽ về dung lượng ổ đĩa khả dụng , đôi khi mất hàng trăm gigabyte cùng một lúc. Điều này xảy ra vì kỹ thuật FROST thường cần lấp đầy một phần lớn ổ đĩa—đôi khi hơn 60%—để đo lường chính xác các mẫu hiệu suất. Một hy vọng khác là các bản cập nhật trình duyệt trong tương lai sẽ yêu cầu sự cho phép rõ ràng của người dùng trước khi cho phép API OPFS tạo các tệp lớn trên thiết bị.
Mặc dù không có bằng chứng nào cho thấy tin tặc hiện đang sử dụng kỹ thuật này trong thực tế, nghiên cứu chứng minh rằng phần cứng của chúng ta có thể là một nguồn rò rỉ thông tin đáng ngạc nhiên . Ngay cả khi chúng ta nghĩ rằng mình đang duyệt web an toàn, các thành phần vật lý của máy tính có thể đang tiết lộ nhiều thông tin hơn chúng ta dự định, cho thấy cần phải nghiên cứu sâu hơn về cách các trình duyệt tương tác với các thiết bị lưu trữ hiệu năng cao của chúng ta trong tương lai.
