什么是 ‘Side-channel Attack Mitigation’:在编写 Go 加密库时,如何防御基于 CPU 分支预测的测信道攻击?

各位同学,大家下午好! 今天,我们将深入探讨一个在编写高性能、高安全性的加密库时,常常被忽视但却至关重要的话题——“测信道攻击缓解”(Side-channel Attack Mitigation),特别是如何防御基于CPU分支预测的测信道攻击。在Go语言的语境下,我们将一同剖析这些攻击的原理,并学习如何在实践中构建更安全的加密代码。 在数字世界中,加密算法是我们信息安全的基石。我们投入了大量的精力去设计数学上难以破解的算法,去实现严谨的协议。然而,安全并非仅仅停留在算法的数学强度上。当加密算法被部署到实际的硬件上运行时,它会留下“痕迹”,这些痕迹并非加密数据本身,而是其运行时产生的各种物理效应——例如执行时间、功耗、电磁辐射、缓存访问模式,乃至我们今天将聚焦的CPU分支预测行为。攻击者可以通过测量这些“侧信道”信息,推断出加密算法内部处理的秘密信息,从而绕过算法本身的数学强度。 第一章:测信道攻击的本质与分支预测机制 1.1 什么是测信道攻击? 测信道攻击(Side-channel Attack, SCA)是一种非侵入式攻击,它不直接攻击加密算法的数学基础,而是通过观察和分析密码设备在 …