In moderne Computer integrierte Schutzmaßnahmen können während eines extrem kurzen Zeitraums einen Angriff durchlassen.
Forschende des MIT haben gezeigt, dass ein Schadprogramm diesen Moment nutzen kann, um Schutzmaßnahmen gegen Spectre zu umgehen, eine Gruppe von Schwachstellen, die die interne Funktionsweise von Prozessoren betrifft. Das Problem betrifft von dem Team getestete Chips von Intel und AMD.
Um dies zu verstehen, versucht ein Prozessor regelmäßig, die nächsten Anweisungen vorherzusagen, die er ausführen muss. Diese Vorwegnahme beschleunigt die Berechnungen. Ist die Vorhersage falsch, wird das Ergebnis normalerweise verworfen. Angriffe wie Spectre nutzen jedoch die Spuren, die diese vorläufigen Vorgänge hinterlassen, um indirekt Informationen abzurufen, die eigentlich unzugänglich bleiben sollten.
Die Hersteller haben daher mehrere Schutzmaßnahmen hinzugefügt. Einige löschen oder isolieren die für diese Vorhersagen verwendeten Mechanismen. Der Exploit zielt genau auf die sehr kurze Verzögerung zwischen dieser Bereinigung und dem Zeitpunkt, an dem der Prozessor den geschützten Mechanismus tatsächlich verwendet. Dafür können wenige Anweisungen genügen.
Daniël Trujillo und Mengjia Yan vom CSAIL-Labor des MIT haben diese Gruppe von Angriffen TONTOU getauft. Der Angreifer versucht, innerhalb eines kurzen Zeitfensters zu handeln, um den Prozessor in einen für das Abfließen von Informationen günstigen Zustand zu versetzen.
Die Experimente umfassten mehrere Generationen von Intel- und AMD-Prozessoren.
Die Schutzmaßnahmen gegen Spectre haben sich seit der Enthüllung dieser Gruppe von Schwachstellen im Jahr 2018 vervielfacht. Sie beruhen sowohl auf dem Betriebssystem und der Software als auch auf dem Prozessor selbst. TONTOU zeigt, dass auch untersucht werden muss, was zwischen zwei Schutzschritten geschieht, selbst wenn jeder einzelne Schritt für sich wie vorgesehen funktioniert.
Die Forschenden haben den betroffenen Herstellern ihre Ergebnisse vor der öffentlichen Präsentation mitgeteilt. AMD hat insbesondere eine Abhilfemaßnahme für betroffene Systeme bereitgestellt.