TONTOU показывает слабое место в защите процессоров от Spectre v2

Как работает TONTOU

Ключевая идея атаки — не взломать защиту напрямую, а использовать момент между двумя ее этапами:

1. процессор нейтрализует или изолирует состояние предсказателя;
2. ядро обращается к предсказателю и использует его для выполнения ветвления.

Защита исходила из предположения, что атакующий не сможет вмешаться в этот промежуток. TONTOU опровергает это предположение. Непривилегированная программа, уже запущенная на компьютере, может точно рассчитать момент аппаратного прерывания. Прием получил название INTERRUPT INJECTION — «внедрение прерывания».

Прерывание попадает в узкое окно после срабатывания защиты, но до того, как ядро использует очищенное состояние. Это позволяет повторно «отравить» предсказатель ветвлений и вновь создать условия для утечки данных через спекулятивное выполнение .

На AMD Safe RET уязвимый участок составляет всего две инструкции . При этом атакующему не требуются права администратора: достаточно возможности выполнить код в пользовательском пространстве целевой Linux-системы .

Что удалось украсть в эксперименте

Команда MIT проверила метод на нескольких поколениях процессоров:

• Intel Cascade Lake Refresh;
• Intel Arrow Lake;
• AMD Zen 2;
• AMD Zen 4 .

На компьютере с AMD Zen 2, 16 ГБ оперативной памяти и Linux 6.14.0-37-generic, где были включены стандартные меры защиты от Spectre v2, исследователи смогли извлекать произвольные данные из памяти ядра со скоростью 5,47 байта в секунду . Точность восстановления составила 91,97% .

Этого оказалось достаточно, чтобы найти и извлечь содержимое файла /etc/shadow, в котором Linux хранит хэши паролей. Успешными были пять из десяти запусков, а каждый эксперимент занимал примерно 18 минут . Это демонстрация возможности атаки в лабораторных условиях, а не утверждение о массовой эксплуатации всех систем на AMD и Intel.

На процессорах Intel Cascade Lake Refresh и Arrow Lake исследователи также показали частичный обход eIBRS, однако механизм и поверхность атаки отличаются от сценария с AMD Safe RET . На AMD Zen 4 с тем же методом им не удалось подтвердить успешное перенаправление ветвления .

Что сделали AMD, Intel и разработчики Linux

О результатах AMD, Intel и Arm сообщили в рамках согласованного раскрытия 5 февраля 2026 года . Дальнейшая реакция компаний отличалась.

• AMD опубликовала 6 августа бюллетень AMD-SB-7061 под названием «Safe RET Interrupt Vulnerability». В нем затронутыми названы процессоры от Zen 1 до Zen 4. AMD связала проблему прежде всего с реализацией Safe RET в Linux для защиты от Speculative Return Stack Overflow (SRSO), а не только с архитектурой самих процессоров .
• Исправление для ядра Linux подготовил инженер AMD Борислав Петков. Его приняли в основную ветку 5 августа 2026 года; патч называется «x86/bugs: Make Safe-RET robust against interrupt injection» .
• 6 августа исправление для CVE-2026-68480 появилось в версиях Linux 7.1.7, 6.18.43, 6.6.149 и 6.1.181 .
• Intel подтвердил результаты в ходе согласованного раскрытия и выплатил исследователям вознаграждение по bug bounty. При этом компания сообщила, что не планирует разрабатывать дополнительные меры защиты, сославшись, среди прочего, на необходимость специальных disclosure gadgets для практической эксплуатации .

Почему TONTOU важнее очередного обхода Spectre

Ранние атаки Spectre были направлены на сам механизм предсказания переходов. TONTOU атакует уже созданную защиту — точнее, ее временную организацию. Исследование показывает, что очистка состояния предсказателя и его последующее использование не всегда образуют неделимую операцию.

Именно в этом заключается главный вывод: даже тщательно продуманная аппаратно-программная защита может оставить микроскопическое окно для вмешательства. Патч Linux закрывает продемонстрированный сценарий с внедрением прерывания на процессорах AMD Zen, но работа исследователей подчеркивает более общую проблему — необходимость учитывать временные гонки между нейтрализацией микроархитектурного состояния и его использованием.

Для администраторов практический вывод очевиден: системы Linux следует обновить до версий с исправлением CVE-2026-68480, особенно если на одном компьютере выполняется код недоверенных пользователей или приложений.