TONTOU: útok MIT obejde ochrany procesorů AMD a Intel proti Spectre v2

Jak útok funguje

Intel a AMD používají mimo jiné ochrany eIBRS (enhanced Indirect Branch Restricted Speculation) a Safe RET. Ty při přechodu mezi úrovněmi oprávnění, například při vstupu z uživatelského prostoru do jádra, čistí nebo izolují stav prediktoru větvení .

Předpokládalo se, že po tomto vyčištění už útočník nemůže prediktor znovu ovlivnit dříve, než ho jádro použije. TONTOU tento předpoklad zpochybňuje. Na AMD Safe RET je podle výzkumníků kritické okno dlouhé pouhé dvě instrukce .

Útočník, který na počítači dokáže spustit běžný, neprivilegovaný kód, může přesně načasovat hardwarové přerušení. To je známé jako interrupt injection. Přerušení zasáhne právě mezi dokončením obrany a použitím prediktoru v jádře. Prediktor tak lze znovu „otrávit“ až poté, co ochrana proběhla, ale ještě předtím, než na jeho stav spoléhá chráněná větev .

K útoku nejsou zapotřebí administrátorská práva ani jiná zvýšená oprávnění . Stále je však nutné, aby útočník dokázal na cílovém systému spustit vlastní kód.

Praktický dopad: únik hashů hesel z Linuxu

Výzkumníci vytvořili kompletní exploit a otestovali ho na několika generacích procesorů: Intel Cascade Lake Refresh, Intel Arrow Lake, AMD Zen 2 a AMD Zen 4 .

Nejvýraznější výsledek získali na systému s AMD Zen 2, 16 GB operační paměti a Linuxem 6.14.0-37-generic, kde byly ve výchozím nastavení aktivní ochrany proti Spectre v2. Útok dokázal:

• číst libovolná data z paměti linuxového jádra rychlostí 5,47 bajtu za sekundu ;
• získaná data rekonstruovat s přesností 91,97 % ;
• najít a přečíst soubor /etc/shadow, v němž Linux ukládá hashe hesel, v pěti z deseti pokusů;
• provést každý pokus přibližně za 18 minut .

Na procesorech Intel výzkumníci předvedli částečné obejití eIBRS u platforem Cascade Lake Refresh a Arrow Lake, přičemž konkrétní útočná plocha se liší od případu AMD Safe RET . U AMD Zen 4 stejnou metodou nepotvrdili úspěšné přesměrování větvení . Výsledky proto neznamenají, že každý procesor AMD či Intel lze tímto postupem stejně snadno napadnout.

Jak reagovaly AMD, Intel a Linux

Výzkumníci koordinovaně informovali AMD, Intel a Arm 5. února 2026 . Následovala rychlá reakce především na straně AMD a vývojářů linuxového jádra:

• 2. června 2026: do linuxového jádra byla připravena oprava od Borislava Petkova z AMD s názvem „x86/bugs: Make Safe-RET robust against interrupt injection“ .
• 5. srpna 2026: oprava byla přijata do hlavní vývojové větve Linuxu .
• 6. srpna 2026: AMD zveřejnila bezpečnostní bulletin AMD-SB-7061, který označuje procesory od Zen 1 po Zen 4 za dotčené. Podle AMD souvisí problém především s implementací Safe RET v Linuxu pro ochranu proti zranitelnosti Speculative Return Stack Overflow (SRSO), nikoli pouze s architekturou samotných procesorů .
• Oprava řeší zranitelnost CVE-2026-68480 a byla uvedena ve verzích linuxového jádra 7.1.7, 6.18.43, 6.6.149 a 6.1.181 .

Intel nález během koordinovaného zveřejnění uznal a výzkumníkům vyplatil odměnu z bug bounty programu. Zároveň uvedl, že nebude vyvíjet další mitigaci, mimo jiné kvůli podmínkám potřebným pro praktické zneužití, například dostupnosti vhodných disclosure gadgetů .

Proč je TONTOU důležitý

Starší varianty Spectre útočily přímo na mechanismy predikce a spekulativního vykonávání. TONTOU míří na samotné ochrany proti těmto útokům. Výzkumníci tak odhalili časovací problém podobný závodním podmínkám známým ze softwaru: obrana už skončila, ale chráněná operace ještě nezačala.

Případ zároveň ukazuje hranice čistě softwarových oprav. Aktualizace linuxového jádra uzavírá konkrétní okno pro vkládání přerušení u AMD Zen, ale širší předpoklad – že neutralizaci prediktoru a jeho následné použití lze považovat téměř za jednu atomickou operaci – se ukázal jako nesprávný. Vývojáři procesorů a operačních systémů tak budou muset při návrhu dalších mitigací počítat nejen s tím, zda se stav prediktoru vyčistí, ale také s tím, co se může stát v několika instrukcích bezprostředně poté.