En forskargrupp vid Washington State University har avslöjat betydande och tidigare okända sårbarheter i högpresterande datormarknader som kan leda till fel i modern elektronik.

Forskarna fann att de kunde skada kommunikationssystemet på chipet och förkorta livslängden för hela datorchippet avsevärt genom att medvetet lägga till skadlig arbetsbelastning.

Leds av Partha Pande, biträdande professor vid skolan för elektroteknik och datavetenskap, de rapporterade om arbetet under det senaste 2018 IEEE/ACM International Symposium on Networks-on-Chip.

Forskare har arbetat med att förstå sårbarheten hos datorchips som ett sätt att förhindra skadliga attacker på elektroniken som utgör vardagen. Vissa hemelektronikleverantörer, som Apple och Samsung, har anklagats för att utnyttja sårbarheter i sin egen elektronik och skicka programuppdateringar som avsiktligt bromsar tidigare telefonmodeller för att uppmuntra konsumenter att köpa nya produkter.

Tidigare forskare har studerat datorkretskomponenter, som processorerna, datorminne och kretsar för säkerhetssårbarheter, men WSU-forskargruppen fann betydande sårbarheter i den sofistikerade kommunikationsstommen för högpresterande datorchips.

"Kommunikationssystemet är limet som håller ihop allt, " sa Pande. "När det börjar fungera fel, hela systemet kommer att falla sönder. "

Högpresterande datorer använder ett stort antal processorer och gör parallellbehandling för stora dataprogram och molndatorer, och kommunikationssystemet koordinerar processorer och minne. Forskare arbetar för att öka antalet processorer och införliva högpresterande funktioner i handhållna enheter.

Forskarna utarbetade tre "snällt konstruerade skadliga" attacker för att testa kommunikationssystemet. Denna extra arbetsbelastning förbättrade elektromigrationsinducerad stress och överhörningsbrus. Forskarna fann att ett begränsat antal viktiga vertikala länkar i kommunikationssystemet var särskilt sårbara för att misslyckas. Dessa länkar ansluter processorerna i en stapel och låter dem prata med varandra.

"Vi bestämde hur en agent kan rikta in kommunikationssystemet för att starta fel i chipet, " sade Pande. "Rollen för kommunikationen och hotet hade inte varit tydlig för forskarvärlden tidigare."

Forskarna kommer nu att arbeta med att utveckla sätt att mildra problemet, till exempel automatiserade tekniker och algoritmer för att upptäcka och motverka attacker.