Spoiler (vulnerabilidad de seguridad)

Spoiler es una vulnerabilidad de seguridad en las unidades centrales de procesamiento (CPU) de las computadoras modernas que utilizan ejecución especulativa . La vulnerabilidad fue descubierta por Saad Islam , investigador del Laboratorio Vernam en el Instituto Politécnico de Worcester (WPI), EE. UU. Existía en todos los procesadores Intel Core desde la primera generación en 2008 y permaneció sin ser descubierta desde entonces. Spoiler explota los efectos secundarios de la ejecución especulativa para mejorar la eficiencia de Rowhammer y otros ataques relacionados a la memoria y la caché. Según los informes, todas las CPU Intel Core modernas son vulnerables a este ataque desde 2019.. ^{[ 1 ] [ 2 ]} AMD ha declarado que sus procesadores no son vulnerables. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

A Spoiler se le asignó el identificador CVE - 2019-0162 del Sistema Común de Vulnerabilidades y Exposiciones (CVE ).

Spoiler fue descubierto por un equipo del Instituto Politécnico de Worcester y la Universidad de Lübeck . Su preimpresión, titulada "Spoiler: Speculative Load Hazards Boost Rowhammer and Cache Attacks", se publicó en marzo de 2019 y describe una fuga previamente indocumentada en la lógica de resolución de dependencias utilizada para cargas especulativas en procesadores Intel. ^{[ 5 ]} Los autores informaron que la fuga se podía observar en todos los procesadores Intel Core probados, comenzando con la primera generación, mientras que los procesadores AMD y ARM que evaluaron no mostraron el mismo comportamiento. ^{[ 5 ]}

La revelación atrajo la atención de los medios especializados en tecnología. La cobertura en medios como AppleInsider , ZDNet y The Register enfatizó que Spoiler es distinto de las vulnerabilidades anteriores Spectre y Meltdown , pero puede hacer que algunos ataques de caché y Rowhammer existentes sean más prácticos y rápidos de ejecutar. ^{[ 6 ] [ 7 ]}

Intel asignó a Spoiler el identificador de aviso INTEL-SA-00238 y lo describió como un problema de "mapeo de memoria del microprocesador" que podría permitir a un usuario local autenticado obtener divulgación de información a través de patrones de acceso a memoria virtual. ^{[ 8 ]} La Base de Datos Nacional de Vulnerabilidades catalogó la misma vulnerabilidad como CVE - 2019-0162 con una puntuación base CVSS v3 de 3.8 (gravedad baja). ^{[ 9 ]}

Spoiler ataca la forma en que las CPU de Intel realizan cargas de memoria especulativas en presencia de escrituras previas. Para mejorar el rendimiento, estos procesadores pueden ejecutar una carga antes de que se completen las escrituras anteriores, utilizando un búfer de orden de memoria y lógica de reenvío de escrituras para resolver dependencias una vez que se conocen las direcciones físicas completas. Debido a que la lógica de predicción de dependencias utiliza solo información de dirección parcial, ciertas combinaciones de direcciones virtuales crean dependencias falsas y riesgos de bloqueo cuyo tiempo puede ser medido por un atacante. ^{[ 5 ]}

Los investigadores demostraron que, además de los conocidos  efectos de aliasing de 4 KB, la implementación de Intel presenta un comportamiento de temporización distintivo cuando las cargas especulativas encuentran  alias alineados a 1 MB en el búfer de almacenamiento. Al llenar el búfer de almacenamiento con escrituras en una ventana de páginas que comparten el mismo desplazamiento de página y luego emitir una carga especulativa a otra página, un proceso sin privilegios puede detectar picos de alta latencia siempre que la carga y algunas de las escrituras compartan los mismos 20 bits inferiores de sus direcciones físicas. Repitiendo este procedimiento en muchas páginas, el atacante puede inferir asignaciones parciales de direcciones virtuales a físicas simplemente a partir de observaciones de temporización. ^{[ 5 ]}

El artículo de Spoiler informa de aceleraciones en la construcción de conjuntos de desalojo de hasta 4096 veces en comparación con técnicas anteriores basadas en JavaScript , y demuestra que la fuga también funciona en máquinas virtuales y otros entornos aislados que carecen de acceso a interfaces privilegiadas como /proc/pagemap o instrucciones de precarga de hardware. ^{[ 5 ]}

La misma fuga de memoria puede utilizarse para detectar páginas de memoria física contiguas y para realizar ingeniería inversa del mapeo entre direcciones físicas y bancos de DRAM. Esto permite ataques Rowhammer unilaterales y bilaterales más eficientes, en los que el acceso repetido a filas seleccionadas en un banco de DRAM induce cambios de bits en filas vecinas. Utilizando Spoiler como primitiva, los investigadores realizaron ataques Rowhammer bilaterales desde el espacio de usuario sin privilegios especiales, logrando conflictos de filas deterministas con alta probabilidad. ^{[ 5 ]}

• Vulnerabilidad de ejecución transitoria de la CPU
• Fallo de seguridad del hardware
• Martillo de mano
• Ataque de canal lateral de caché
• Spectre (vulnerabilidad de seguridad)
• Fusión (vulnerabilidad de seguridad)

• CVE - 2019-0162