大模型安全：算力集群互联协议认证缺失导致横向越权攻击

算力集群互联协议认证缺失导致横向越权攻击

 

---

 

威胁描述

在 AI 算力集群中，CPU、NPU 等异构计算单元通常通过高性能互联协议（如 HCCS、UB 等）进行组网，以实现低延迟、高带宽的数据传输。
若这些互联协议未启用或未正确配置认证与授权机制（如 token 验证、访问控制），则一旦单个设备被攻破或恶意设备接入网络，攻击者可利用协议缺陷：

• 未授权读写其他节点内存；
• 横向移动至整个集群；
• 破坏设备间安全隔离，导致系统性风险。

 

---

 

威胁场景

1. 恶意设备物理或逻辑接入集群网络（如通过供应链、运维通道）；
2. 集群中某合法设备被攻陷（如通过软件漏洞、固件后门），成为攻击跳板；
3. 协议安全特性因性能考量被主动关闭（如禁用 Token 认证）。

 

---

 

威胁触发条件

需同时满足：

1. 组网协议存在认证/授权机制缺陷（如未启用 Token、ACL 配置缺失）；
2. 攻击者能控制至少一个组网设备或模拟合法设备接入。

 

---

 

缓解措施

技术措施

1. 强制启用协议安全特性
   • 所有互联协议（HCCS、UB 等）默认开启认证与授权（如 UB Token、HCCS 安全域隔离）；
   • 若因性能原因需临时关闭，必须触发安全告警并记录审计日志。
2. 实施最小权限访问控制
   • 限制设备间内存访问范围，禁止跨节点任意读写；
   • 基于设备角色（HOST/NPU/Worker）配置细粒度访问策略。
3. 部署运行时监控与异常检测
   • 监控异常内存访问模式（如大量跨节点 UBA 地址探测）；
   • 对未授权远程内存操作行为实时阻断。

 

---

 

威胁案例

案例一：UB 协议内存借用场景未启用 Token 认证（ICSL）

• 问题描述：
  UB（Unified Bus）协议在“内存借用”（Memory Borrowing）场景下，为追求性能未启用 UB Token 认证机制。
• 攻击路径：
  攻击者可暴力枚举 UBA（Unified Bus Address）地址空间，实现对远程节点内存的未授权读写，绕过设备隔离边界。
• 风险等级：高（可导致任意代码执行、数据窃取、集群接管）。

 

---

 

案例二：HCCS 配置错误导致 NPU 越权访问

• 问题描述：
  某 AI 加速方案在部署时错误配置 HCCS（Huawei Collective Communication Service）安全策略，未启用内存隔离或访问控制。
• 后果：
  NPU 设备可直接读写 HOST 主机及其他 NPU 节点的内存，完全打破设备安全边界，导致：
  • 主机敏感数据泄露（如密钥、模型）；
  • 攻击者以 NPU 为跳板横向渗透整个集群。
• 根本原因：安全配置未纳入部署 checklist，依赖默认策略。

 

---

 

总结：算力集群的高性能互联协议若缺乏“安全优先”设计，默认关闭认证将带来灾难性后果。“性能 vs 安全”的权衡必须由安全策略兜底——未启用认证应视为配置违规，并触发强制告警或阻断。