研究显示,攻击者可借助浏览器存储与SSD I/O时延信号推测其他网页标签及应用活动。图片来源:Shutterstock

一种新型网页追踪方式近期引发安全领域关注。研究人员指出,攻击者可在浏览器内分析SSD活动,仅凭时延变化就能推测用户正在访问的其他网站,甚至判断系统中正在运行的应用。

据Ars Technica当地时间27日报道,研究团队提出了一种名为“Frost”的侧信道攻击方法。用户只要打开包含相关攻击代码的网站,攻击便有可能被触发,因此这一技术被认为具有较高的现实风险。

从原理上看,Frost属于基于资源竞争的侧信道攻击,核心在于利用SSD I/O时延的细微波动。研究人员借助浏览器提供的OPFS(Origin Private File System),通过JavaScript反复访问大文件,并记录由此产生的时延变化,再将相关数据交由预训练卷积神经网络(CNN)模型分析,从而推测用户访问了哪些网站,甚至识别其他网页标签或应用程序的活动状态。

研究团队表示,浏览器近年来已不再只是网页查看工具,而是逐步演变为复杂的应用运行平台。Google、Microsoft、Adobe等公司已将办公软件、编辑工具和集成开发环境(IDE)等能力搬到浏览器中。研究人员认为,Web应用能力持续扩展的同时,也在不断放大浏览器的潜在攻击面。

Frost的一个突出特点是,无需获取操作系统权限,也不要求额外安装恶意软件,仅依赖浏览器自身提供的能力即可实施。虽然OPFS按站点进行隔离,理论上与其他网站及系统环境相互分离,但JavaScript仍可通过对其中大文件的反复随机读取,捕捉SSD竞争带来的时延差异,而AI模型则可据此识别系统活动模式。

不过,这种方法在现实中大规模滥用仍面临明显限制。首先,OPFS中的文件必须足够大。研究团队指出,为提高攻击效果,相关文件可能至少需要达到1GB,这意味着用户或许会察觉浏览器存储空间异常增加。其次,这些OPFS文件还必须与用户的主SSD位于同一存储设备上;如果某些应用运行在独立SSD上,该方法的检测能力就会受到限制。

在防范层面,研究人员建议用户及时关闭不使用的网页标签。对于具备一定技术能力的用户,也可以自行检查浏览器生成的OPFS文件是否存在异常,以及文件容量是否出现明显变化。研究团队同时建议,浏览器厂商可通过限制OPFS文件的最大大小来降低相关风险。

实验显示,在搭载Apple M2芯片的Mac环境中,研究人员已成功完成完整攻击演示。他们还确认,在Linux系统中同样能够测量SSD访问时延。按其说法,只要系统活动会形成稳定的SSD访问模式,理论上都可以被纳入模型训练目标。不过,截至目前,Windows 11环境下的测试尚未完成。

目前尚无证据表明Frost已在真实环境中被用于攻击或滥用。相关研究结果计划于7月在安全会议DIMVA上发布。此次研究也再次表明,随着浏览器持续向高性能应用平台演进,利用存储设备与I/O等硬件层信号实施网页追踪的风险,正值得更高警惕。

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