Spectre v2 -suojaukset pyrkivät puhdistamaan tai eristämään suorittimen haarautumisennusteen tilan käyttöoikeustasojen vaihtuessa, esimerkiksi käyttäjätilan ja Linux-ytimen välillä. Suojauksen taustalla on oletus, ettei hyökkääjä pysty vaikuttamaan ennusteeseen puhdistamisen jälkeen mutta ennen kuin ydin käyttää sitä .
TONTOU osoittaa tämän oletuksen vääräksi. AMD:n Safe RET -suojauksessa ikkuna voi olla vain kahden konekäskyn mittainen . Hyökkääjä ajoittaa laitteistokeskeytyksen osumaan juuri tähän väliin. Tekniikkaa kutsutaan nimellä INTERRUPT INJECTION eli keskeytyksen injektio.
Keskeytys antaa hyökkääjälle mahdollisuuden saastuttaa haarautumisennusteen tilan uudelleen sen jälkeen, kun suojaus on jo suoritettu, mutta ennen kuin ydinkoodi ehtii käyttää ennustetta . Tämän jälkeen spekulatiivisen suorituksen sivukanava voi jälleen vuotaa tietoa.
Hyökkäys ei edellytä pääkäyttäjän oikeuksia. Riittää, että hyökkääjä pystyy ajamaan kohdejärjestelmässä tavallisen käyttäjän oikeuksin toimivaa koodia .
MIT:n tutkijat rakensivat hyökkäyksestä kokonaisen päästä päähän toimivan kokeen ja testasivat sitä useilla suoritinsukupolvilla:
Merkittävin tulos saatiin AMD Zen 2 -järjestelmässä, jossa oli Linux-versio 6.14.0-37-generic, 16 gigatavua keskusmuistia ja Spectre v2:n oletussuojaukset käytössä. Hyökkäys pystyi vuotamaan mielivaltaista Linux-ytimen muistia 5,47 tavun sekuntinopeudella .
Vuotaneen datan tarkkuus oli 91,97 prosenttia . Tutkijat onnistuivat myös paikantamaan ja lukemaan /etc/shadow-tiedoston sisällön. Tiedosto sisältää Linux-järjestelmän käyttäjien, mukaan lukien pääkäyttäjän, salasanojen tiivisteitä.
Tiedosto löytyi ja sen sisältö saatiin ulos viidessä kymmenestä yrityksestä. Yksi yritys kesti noin 18 minuuttia . Tulos on tutkimusnäyttö hyökkäyksen mahdollisuudesta, ei väite siitä, että jokainen AMD- tai Intel-tietokone olisi sellaisenaan helposti murrettavissa.
Intel-järjestelmissä tutkijat osoittivat eIBRS-suojauksen osittaisen ohittamisen Cascade Lake Refresh- ja Arrow Lake -alustoilla. Intelin tapauksessa hyökkäyspinta kuitenkin poikkeaa AMD:n Safe RET -tapauksesta . Sama menetelmä ei osoittanut onnistunutta haarautumisen ohjaamista AMD Zen 4 -järjestelmässä .
Tutkijat ilmoittivat havainnoistaan AMD:lle, Intelille ja Armille koordinoidusti 5. helmikuuta 2026 . Korjausten eteneminen oli seuraava:
AMD:n mukaan ongelma liittyy erityisesti Linuxissa toteutettuun Safe RET -suojaukseen, jota käytetään Speculative Return Stack Overflow (SRSO) -riskin torjumiseen. AMD ei siis kuvannut asiaa pelkästään suorittimen arkkitehtuurin viaksi .
Intel vahvisti havainnot koordinoidun ilmoitusprosessin aikana ja maksoi tutkijoille palkkion bug bounty -ohjelmastaan. Yhtiö kertoi kuitenkin, ettei se aio kehittää lisäsuojauksia, koska käytännön hyödyntäminen riippuu muun muassa siitä, ovatko tarvittavat disclosure gadget -rakenteet saatavilla .
Aiemmat Spectre-hyökkäykset kohdistuivat suorittimen spekulatiiviseen suoritukseen ja haarautumisennusteeseen. TONTOU puolestaan kohdistuu suoraan suojauksen toimintatapaan: se löytää kilpailutilanteen puolustusmekanismin suorittamisen ja sen suojaaman toiminnon välillä.
Tulos nostaa esiin laajemman ongelman suorittimien tietoturvassa. Haarautumisennusteen puhdistamista ja sen myöhempää käyttöä ei voida kaikissa tilanteissa käsitellä yhtenä atomisena tapahtumana. Linuxin korjaus sulkee nyt AMD Zen -järjestelmien tunnistetun keskeytysikkunan, mutta tutkimus osoittaa, että spekulatiivisen suorituksen torjuminen vaatii sekä laite- että ohjelmistotason suojauksia.