Breaking the Barrier: уязвимость шестилетней давности не оставляет AMD и Intel в покое

Прошло более шести лет с момента обнаружения легендарной уязвимости Spectre, однако последние процессоры AMD и Intel по-прежнему подвержены атакам на основе спекулятивного выполнения.

К такому выводу пришли исследователи из ETH Zürich — Йоханнес Викнер и Кавех Разави в своей недавней работе под названием «Breaking the Barrier: Post-Barrier Spectre Attacks». Они выявили, что защита Indirect Branch Predictor Barrier (IBPB), применяемая в процессорах x86, не обеспечивает полную защиту от утечек данных.

Спекулятивное выполнение используется для ускорения работы процессоров при помощи предугадывания хода выполнения программы. Однако в случае ошибочного прогноза инструкции аннулируются, но успевают, тем не менее, загрузить конфиденциальные данные в кэш, что и открывает доступ злоумышленникам.

В Intel объясняют, что IBPB служит барьером, предотвращающим использование предсказаний переходов после выполнения определённых инструкций. Однако исследование ETH Zürich показало, что микрокод в архитектурах Intel, таких как Golden Cove и Raptor Cove, содержит уязвимость, позволяющую обойти этот барьер. Исследователи назвали атаку первой «сквозной межпроцессной утечкой Spectre».

Обнаружено, что аналогичная уязвимость присутствует и в процессорах AMD Zen 1(+) и Zen 2: из-за особенностей применения IBPB в ядре Linux, неавторизованные пользователи могут получить доступ к привилегированной памяти, используя атаку под кодовым именем Post-Barrier Inception (PB-Inception).

Intel уже выпустила патч для устранения этой уязвимости ( CVE-2023-38575 ). AMD отслеживает проблему как CVE-2022-23824 и рекомендует пользователям устанавливать обновления ядра для защиты.

В марте этого года те же исследователи из ETH Zürich уже представляли новые техники атак на базе метода RowHammer — ZenHammer и SpyHammer. Последняя использует влияние температуры на оперативную память для определения активности системы. Эта техника позволяет злоумышленникам отслеживать изменение температуры в помещении и потенциально собирать информацию о распорядке дня жертвы.

Специалисты призывают к разработке более надёжной защиты от RowHammer и подобных атак, ведь с развитием технологий они становятся ещё опаснее.