TONTOU exploite une faille de synchronisation dans les protections contre Spectre v2

Une fenêtre minuscule, mais exploitable

Les mécanismes eIBRS et Safe RET cherchent à empêcher un attaquant d’influencer le prédicteur de branchement avant l’exécution spéculative d’un chemin privilégié. Pour cela, ils neutralisent ou isolent l’état microarchitectural à une frontière de privilège .

Le problème est que cette neutralisation ne coïncide pas parfaitement avec l’instant où le noyau consulte de nouveau le prédicteur. TONTOU exploite cette course contre la montre : un programme sans privilèges déclenche une interruption matérielle avec un timing suffisamment précis pour qu’elle survienne dans cette brèche. Le prédicteur peut alors être « réempoisonné » après l’activation de la défense, mais avant que le noyau n’utilise son état .

Dans le cas de Safe RET sur AMD, la fenêtre observée ne couvre que deux instructions . Malgré sa brièveté, elle suffit à réactiver une fuite par canal auxiliaire fondée sur l’exécution spéculative. L’attaque nécessite seulement de pouvoir exécuter du code dans l’espace utilisateur de la machine ciblée ; aucun privilège administrateur n’est requis .

Une fuite de mémoire du noyau démontrée

Les chercheurs ont construit un exploit de bout en bout et l’ont testé sur plusieurs générations de processeurs : Intel Cascade Lake Refresh, Intel Arrow Lake, AMD Zen 2 et AMD Zen 4 .

Le résultat le plus concret a été obtenu sur un système AMD Zen 2 équipé de Linux 6.14.0-37-generic, de 16 Go de mémoire vive et des protections Spectre v2 activées par défaut :

• l’attaque a exfiltré de la mémoire arbitraire du noyau à 5,47 octets par seconde ;
• les données récupérées affichaient une précision de 91,97 % ;
• le fichier /etc/shadow, qui stocke les hachages de mots de passe Linux, a été localisé et extrait dans cinq essais sur dix ;
• chaque essai a duré environ 18 minutes .

Sur les plateformes Intel, l’équipe a démontré un contournement partiel d’eIBRS sur Cascade Lake Refresh et Arrow Lake, avec une surface d’attaque différente de celle observée avec Safe RET sur AMD . En revanche, les chercheurs n’ont pas confirmé de détournement de branche réussi sur AMD Zen 4 avec cette même méthode .

Ces résultats ne signifient donc pas que tous les processeurs AMD et Intel sont exploitables de manière identique, ni qu’une attaque distante est automatiquement possible. Ils montrent qu’un attaquant qui dispose déjà de la capacité à exécuter du code local non privilégié peut, dans certaines configurations, récupérer des informations normalement protégées dans la mémoire du noyau.

AMD publie un bulletin, Linux déploie un correctif

La divulgation coordonnée a commencé le 5 février 2026, lorsque les chercheurs ont contacté AMD, Intel et Arm . La réponse la plus concrète est venue d’AMD et du projet Linux :

• le 2 juin 2026, un correctif signé par Borislav Petkov, d’AMD, a été intégré avec le titre « x86/bugs: Make Safe-RET robust against interrupt injection » ;
• le correctif a été accepté dans le noyau Linux principal le 5 août 2026 ;
• le 6 août 2026, AMD a publié le bulletin AMD-SB-7061, intitulé « Safe RET Interrupt Vulnerability », en citant les processeurs Zen 1 à Zen 4 comme concernés ;
• la correction correspondant à CVE-2026-68480 a été distribuée dans les noyaux 7.1.7, 6.18.43, 6.6.149 et 6.1.181 .

AMD a précisé que le problème semblait lié à l’implémentation de Safe RET dans Linux, utilisée comme mesure d’atténuation contre le Speculative Return Stack Overflow (SRSO), plutôt qu’à la seule architecture des processeurs .

Intel a reconnu les résultats pendant la divulgation coordonnée et a récompensé les chercheurs dans le cadre de son programme de chasse aux bugs. L’entreprise a toutefois indiqué qu’elle ne développerait pas de nouvelle mesure d’atténuation, en invoquant notamment la disponibilité de « gadgets » de divulgation nécessaires à une exploitation réaliste .

Ce que TONTOU change dans la sécurité des processeurs

Les premières variantes de Spectre visaient directement les mécanismes de prédiction et d’exécution spéculative. TONTOU s’attaque à un niveau différent : la défense elle-même. En révélant qu’un prédicteur peut être manipulé entre sa neutralisation et son utilisation, les chercheurs mettent en évidence une nouvelle catégorie de problèmes de synchronisation microarchitecturale.

Le correctif Linux ferme la fenêtre d’injection d’interruption identifiée sur les processeurs AMD Zen. Mais l’enseignement plus large dépasse ce correctif précis : la neutralisation du prédicteur et sa consommation ne peuvent pas être considérées comme une opération indivisible. Pour les concepteurs de systèmes et de processeurs, la sécurité contre les attaques spéculatives devra donc tenir compte non seulement de l’état du matériel, mais aussi du timing exact des transitions entre les mécanismes de protection et le code privilégié.