보안 / 퍼스널 컴퓨팅

인텔 다운폴 버그 수정 패치 "CPU 성능 심각하게 저하돼"

Mark Hachman  | PCWorld 2023.08.14
구글 연구원이 발견한 인텔 다운폴 버그를 수정하는 마이크로코드는 예상대로 PC 성능에 심각한 영향을 미치며, 초기 테스트 결과 일부 워크로드에서 성능 저하가 40%에 달하는 것으로 나타났다.

다운폴 버그를 수정하기 위해 시스템과 메인보드 업체가 제공하는 다운폴 BIOS 패치를 수락하면 CPU 성능이 심각하게 저하될 수 있다. 그렇다고 패치를 받지 않으면 공격자가 취약점을 악용해 PC 데이터를 탈취할 위험이 있다. 다운폴 버그는 인텔 6세대 스카이레이크부터 11세대 타이거 레이크 프로세서까지 대다수 PC에 영향을 미치는 것으로 알려졌다.
 
ⓒ Downfall.page

포로닉스(Phoronix)의 한 연구원은 인텔 제온 플래티넘 8380, 제온 골드 6226 R, 코어 i7-1165G7을 대상으로 3가지 테스트를 수행했다. 이 중 코어 i7은 일반 사용자용 프로세서로 유일하게 포함됐다.

포로닉스는 일반적으로 리눅스 서버 벤치마크를 선택하므로 이번에 사용된 인텔 볼륨 연산 벤치마크 오픈VKL 1.3.1과 레이 트레이싱 벤치마크 OPS레이(OPSRay)의 하위 테스트 2종, 총 3종의 테스트는 일반 사용자에게는 낯설다. 다운폴 마이크로코드 패치를 적용한 후 오픈VKL 테스트에서는 성능이 11% 하락했고 OPS레이 하위 2종에서는 각각 39%와 19% 하락했다.

인텔 역시 다운폴 패치로 그래픽 디자인과 영상 편집 소프트웨어 등 특정 애플리케이션 성능이 저하될 수 있다는 것이 공식 입장이다.

인텔은 최고 성능을 달성하기 위해 벡터화와 수집 명령어에 의존하는, 고도로 최적화된 애플리케이션이 GDS 완화 업데이트에 영향을 받을 것이라고 밝혔다. 그래픽 라이브러리, 바이너리, 영상 편집 소프트웨어처럼 수집 명령어를 사용하는 애플리케이션이 여기에 해당한다. 분석 결과 인텔은 클라이언트 애플리케이션 성능이 저하되는 몇 가지 특수한 사례를 발견했다. 예를 들어 특정 디지털 아트 애플리케이션 애드온이 약간의 성능 저하를 겪는 것으로 나타났다. 그러나 대다수 클라이언트 애플리케이션은 수집 명령어가 핫패스에서 사용되지 않으므로 눈에 띄는 영향이 없을 것으로 추측된다.

통제된 연구 환경에서 테스트를 시행하는 보안 연구원은 수집 명령어를 사용하는 소프트웨어에 의존하는 GPS 문제를 시연했다. 이 공격은 통제된 환경 외부에서 실행하기에는 복잡하지만 영향을 받는 플랫폼은 마이크로코드 업데이트로 완화된다. 앨더 레이크, 랩터 레이크, 사파이어 래피즈 등 최신 인텔 프로세서는 영향을 받지 않는다. 인텔의 위험 평가 지침을 검토한 후 기업은 윈도우와 리눅스 운영체제와 VMM으로 제공되는 스위치로 완화 기능 비활성화를 결정할 수 있을 것이다. 퍼블릭 클라우드 환경의 경우 고객은 공급업체에 스위치 사용 가능 여부를 확인해야 한다.

이번 취약점은 특히 구형 프로세서 사용자에게 문제가 된다. (인텔 12세대, 13세대 코어 칩은 다운폴 취약점의 영향을 받지 않는다.) 또한 CVE-2022-40982(다운폴) 취약점으로 PC를 공유하는 사용자끼리 데이터 탈취가 가능하다는 점이 문제다. 구글 연구원 다니엘 모기미는 아직 다운포로 원격 공격자가 사용자 PC에서 데이터를 훔칠 수 있다고 보고하지는 않았으나, 사용자가 실수로 PC에 멀웨어를 설치하면 익스플로잇의 희생양이 될 수 있다고 경고했다.

혼자 살거나 다른 사람과 PC를 공유하지 않는다면 안심할 수 있겠지만, 그래도 바이러스 백신 소프트웨어가 활성 상태이고 항상 업데이트되어 있는지 확인해야 한다. 바이러스 백신은 다운폴 익스플로잇을 탐지하지는 못하지만, 시스템 침입을 노리는 멀웨어 실행 여부를 발견할 수 있다. 그러나 클라우드 제공업체의 경우 여러 사용자와 서버를 공유하고, 다양한 애플리케이션 실행을 위해 동일한 CPU를 사용하기 때문에 중대한 취약점이 된다. 

다운폴 패치를 적용해야 할까? 확실한 정답은 없다. 사용자는 다운폴 패치로 발생하는 위험과 성능 저하 폭을 직접 평가해야 한다. 그러나 다운폴 발견자인 구글 연구원 모히미는 패치를 권장한다. 여러 질문에 대한 답변은 다운폴 페이지에서 확인할 수 있다. 

워크로드가 수집 명령어를 사용하지 않으면 완화 기능을 비활성화해도 될까? 좋지 않은 생각이다. 워크로드에서 벡터 명령어를 사용하지 않더라도, 최신 CPU는 메모리 복사와 레지스터 내용 전환 등 일반적인 작업 최적화에 벡터 레지스터에 의존하기 때문에 수집 명령어를 악용하는 신뢰할 수 없는 코드에 데이터가 유출될 위험이 있다.
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