Microarchitectural Attack

释义 Definition

微架构攻击：一种利用处理器“微架构”（如缓存、分支预测、乱序执行、TLB、预取器等）实现细节所产生的侧信道或瞬态执行效应，来间接推断或泄露本应受保护的数据的攻击方式。常见目标包括密钥、口令、内核数据或跨进程/虚拟机的敏感信息。（该术语也可广义指针对微架构资源的干扰与信息泄露攻击。）

发音 Pronunciation (IPA)

/ˌmaɪkroʊˌɑːrkɪˈtɛktʃərəl əˈtæk/

例句 Examples

A microarchitectural attack can leak secrets through cache timing.
微架构攻击可以通过缓存计时泄露机密信息。

Even with memory isolation, a microarchitectural attack may infer a victim’s cryptographic key by observing speculative-execution side effects.
即使存在内存隔离，微架构攻击仍可能通过观察推测执行的副作用来推断受害者的密码密钥。

词源 Etymology

microarchitectural 来自 micro-（“微小的”）+ architectural（“架构的”），在计算机领域中指“处理器内部实现层面的设计与机制”（区别于对外可见的指令集 ISA）。attack 源自古法语 attaque，意为“攻击”。合起来强调：攻击并非直接利用程序逻辑漏洞，而是利用“硬件实现细节”带来的可观测效应（如时间差、缓存状态等）来获取信息。

相关词 Related Words

• Cache
• Side-Channel
• Speculative
• Out-of-Order
• Branch
• Prefetch
• Timing
• Sandbox
• Isolation
• Mitigation

文献与著作 Notable Works

• “Spectre Attacks: Exploiting Speculative Execution”（Kocher 等，2019，IEEE S&P）：经典论文，讨论利用推测执行造成的微架构泄露。
• “Meltdown: Reading Kernel Memory from User Space”（Lipp 等，2018，USENIX Security）：展示瞬态执行如何导致内核内存数据泄露，属于代表性的微架构攻击。
• “Flush+Reload: A High Resolution, Low Noise, L3 Cache Side-Channel Attack”（Yarom & Falkner，2014）：缓存侧信道方法的代表作，常在微架构攻击语境中被引用。
• Computer Architecture: A Quantitative Approach（Hennessy & Patterson）：体系结构经典教材，在讲解缓存、预测与流水线等微架构机制时，常被用作理解此类攻击的背景读物。