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Ingenieure haben einen Computerprozessor entwickelt, der seine Mikroarchitektur zufällig alle paar Millisekunden (ms) ändert. Ein Prozessor, bekannt als Morpheus, hat bereits erste ernsthafte Tests erfolgreich bestanden und Hunderte von professionellen Hackern in einem DARPA-Sicherheitstest zurückgeschlagen.
Im Jahr 2017 unterstützte DARPA das Morpheus-Projekt der University of Michigan und stellte 3,6 Millionen US-Dollar bereit, und der Prozessor ist derzeit fertig und wird getestet. DARPA startete ein Bug-Incentive-Programm namens Finding Exploits to Thwart Tampering (FETT), bei dem 525 professionelle Sicherheitsforscher gegen Morpheus und eine Reihe anderer Prozessoren antraten.
Ziel des Programms war es, neue hardwarebasierte Sicherheitssysteme zu testen, die Daten unabhängig von der Anfälligkeit der zugrunde liegenden Software schützen können. Morpheus wurde entwickelt, um einer medizinischen Datenbank voller Software-Schwachstellen zu ähneln – und dennoch konnte kein Angriff seine Verteidigung überwinden.
Grundsätzlich gibt es keine fehlerfreie Software, und in vielen Fällen können diese Fehler von Hackern ausgenutzt werden. Softwareentwickler patchen sie normalerweise, wenn sie sie finden, aber oft erst nach einem Angriff, und Hacker gehen einfach zur nächsten Schwachstelle über. Der Zyklus setzt sich in einem endlosen Wettrüsten zwischen Hackern und Entwicklern fort.
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In jüngerer Zeit haben Informatiker begonnen zu verstehen, dass Hardware eine wichtige Rolle bei der Bereitstellung von Schutz spielen kann. Um Malware zu entwickeln, müssen Hacker die Mikroarchitektur des Prozessors verstehen, damit sie verstehen, wo sie ihren bösartigen Code anwenden können. Das Blockieren des Systems auf Hardwareebene könnte das Wettrüsten möglicherweise ein für alle Mal beenden. Das war die Designphilosophie hinter Morpheus. Im Wesentlichen beginnt der Prozessor mit der Verschlüsselung von Schlüsselinformationen, wie z. B. Speicherort, Format und Inhalt der Daten. Doch das allein reicht nicht – ein Hacker kann diesen Code innerhalb weniger Stunden knacken.
Und darin ist Morpheus einzigartig – das System mischt die Verschlüsselung zufällig alle paar hundert ms. Selbst wenn es einem Hacker irgendwie gelingt, ein Abbild des gesamten Prozessors zu erhalten, wird es vollständig verändert, bevor der Angreifer handeln kann.
Der wichtigste Nebeneffekt ist, dass Morpheus etwa 10 % langsamer läuft als ein gleichwertiges System, aber das ist ein ziemlich guter Kompromiss für einen Prozessor, der praktisch unmöglich zu hacken ist. Darüber hinaus sagt das Team, dass weitere Verfeinerungen das System beschleunigen können.
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