如何在Java上减轻代码分支侧通道攻击

Question

当您使用密钥时，如果您的代码分支不相等，它可能会通过侧通道泄露密钥的部分。因此，对于某些算法，它应该独立于密钥而一致地分支。

在C/C++/Rust上，您可以使用程序集来确保编译器优化不会干扰分支。然而，在Java上，情况很困难。首先，它为桌面执行JIT，在Android上执行AOT，因此代码有两种可能以不可预测的方式优化，因为JIT和AOT总是在变化，并且每个设备可能不同。那么，如何在Java上防止利用分支的侧通道攻击呢？

Answer 1

执行侧信道攻击时，执行这些攻击的主要方法之一是使用差分功率分析(DPA(读取芯片的功耗。当代码中有一个分支(如if语句(时，这可能会对功率消耗产生不利影响，从而可以关联正在进行的选择。为了阻止这种分析；线性"；功耗。这可以通过代码在一定程度上减轻，但最终取决于设备本身。根据Brennan等人[1]的说法，有些人选择通过缓存指令来解决javaJIT问题。在代码中；最好的"；正如Brennan等人[2]提出的那样，你可以使用金丝雀进行编程，以迷惑攻击者，并在以下(非常简化的(示例代码中进行了演示：

public bool check(String guess) {
for(int i=0; i<guess.len; i++)
return false;
}
return true;
}

与；

public bool check(String guess) {
bool flag=true, fakeFlag=true;
for(int i=0; i<guess.len; i++) {
if (guess[i] != password[i])
flag=false;
else
fakeFlag = false:
}
return flag;
}
}

[1] ：T.Brennan，"；JIT引起的侧信道的检测和缓解*；2020年IEEE/ACM第42届软件工程国际会议：配套论文集(ICSE Companion(，2020年，第143-145页。

[2] ：T.Brennan、N.Rosner和T.Bultan，"；JIT泄漏：通过实时编译诱导定时侧通道，"；2020年IEEE安全与隐私研讨会(SP(，2020，第1207-1222页，doi:10.1009/SP40000.2020.00007。