Pesquisadores encontraram uma forma de contornar mitigações recentes contra ataques de canal lateral por execução especulativa do Spectre v2 e desenvolveram um exploit capaz de vazar segredos de máquinas Linux.
O método funciona contra defesas do Spectre v2 em processadores AMD e Intel que dependem da sanitização ou do isolamento de preditores de branch, uma abordagem que os pesquisadores chamam genericamente de mitigações baseadas em neutralização. O Spectre v2, também conhecido como Branch Target Injection (BTI), é uma variante da família Spectre de vulnerabilidades que explora o preditor de branch indireto de um processador e o leva a errar o alvo de uma branch indireta, fazendo com que o chip execute especulativamente instruções em um caminho de código influenciado pelo atacante.
Na prática, o Spectre v2 permite que um atacante manipule o preditor de branch indireto da CPU para que o processador execute especulativamente instruções em um local escolhido pelo atacante, o que pode expor dados sensíveis. Com mitigações baseadas em neutralização, como eIBRS, da Intel, e Safe RET, da AMD, existe um intervalo entre o momento em que o preditor de branch é isolado e o momento em que ele passa a ser usado pela branch da vítima. As mitigações ativas contra o Spectre v2 assumem que um atacante não consegue aproveitar esse intervalo entre a limpeza do estado do preditor de branch e o seu uso.
No entanto, os pesquisadores criaram um primitivo que permite recontaminar o estado da CPU depois da limpeza, mas antes do uso. Daniël Trujillo, estudante de doutorado, e Mengjia Yan, professora associada do MIT Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL), descobriram uma técnica para explorar essa janela entre o tempo de neutralização e o tempo de uso, conhecida como TONTOU, e extrair dados sensíveis.
“Um atacante sem nenhum acesso especial para ler memória arbitrária do sistema, incluindo dados sensíveis como senhas com hash”, disse Trujillo.
Os pesquisadores desenvolveram um ataque de injeção de interrupção, no qual “programas de usuário sem privilégios podem agendar interrupções de temporizador para ocorrer durante a execução do kernel”. “Assim, podemos forçar o kernel a ser redirecionado para o manipulador de interrupção e usar esse manipulador para contaminar estados microarquiteturais dentro da janela após a neutralização”, explicaram os pesquisadores.
Eles descobriram que interrupções ocorridas durante essa janela podem ser usadas para contaminar o preditor de branch indireto do processador, viabilizando ataques contra todos os tipos de branches indiretas. Mengjia e Trujillo testaram o ataque partindo da premissa de que um atacante consegue executar código arbitrário e sem privilégios em uma máquina Linux-alvo para vazar dados do kernel.
Em um host AMD Zen 2 com Linux versão 6.14.0-37-generic, 16 GB de RAM e todas as mitigações padrão contra Spectre v2 ativadas, os dois pesquisadores conseguiram executar com sucesso todas as etapas de um ataque TONTOU: neutralização, redirecionamento, contaminação e uso dos preditores de branch contaminados. O exploit vazou memória arbitrária do kernel a uma taxa de 5,47 bytes por segundo, com 91,97% de precisão, e foi suficiente para localizar e extrair o arquivo /etc/shadow, que armazena hashes de senhas, em cinco de dez execuções de teste. Cada tentativa levou, em média, 18 minutos.
Explorar a falha com sucesso exige superar vários obstáculos, entre eles redirecionar o fluxo de controle do kernel, alinhar com precisão as interrupções com a janela após a neutralização e usar o manipulador de interrupção para contaminar a entrada do preditor de branch associada à branch indireta alvo. Os pesquisadores enfrentaram esses desafios por meio da instalação de temporizadores para disparar interrupções de hardware, da injeção frequente de interrupções e de métodos ativos e passivos de contaminação.
A técnica não exige privilégios, apenas execução local de código, o que torna o risco especialmente relevante em sistemas compartilhados que utilizem um processador afetado. Em uma máquina AMD Zen 2, as interrupções caíam dentro da janela em 5% a 12% das vezes, e em cerca de 2% quando dois registradores estavam sob controle do atacante. Uma vez dentro da janela, o próprio tratador de interrupção se tornou o gadget de treinamento, armado com Inception, identificado como
CVE-2023-20569
, para preencher o buffer de retorno da pilha com um alvo escolhido pelo atacante. Inception é a falha da AMD de 2023 que o Safe RET existe para impedir.
As previsões erradas apareceram em código do kernel em três das quatro máquinas testadas, com taxas de sucesso de 0,75% no Zen 2, 0,22% no Intel Arrow Lake e 0,037% no Cascade Lake Refresh. O Zen 4 não apresentou nenhum caso nesse teste, e não foi demonstrado vazamento de ponta a ponta na Intel, onde o invasor também precisaria de um gadget de divulgação utilizável já presente no kernel.
Os pesquisadores não tratam isso como uma barreira. Previsões erradas são “uma condição necessária, mas não suficiente para um ataque Spectre”, e como trabalhos anteriores já mostraram que existem gadgets de divulgação em kernels, “acreditamos que um ataque de ponta a ponta também é possível na Intel, combinando nosso primitive Interrupt Injection com esse trabalho”.
A Intel pagou um bônus discricionário do bug bounty, mas, segundo o artigo, “não considera que uma mitigação seja necessária”, argumentando que a explorabilidade “depende de muitos fatores” e que a técnica já está coberta por orientações existentes. INTEL-SA-00598, na versão atualizada pela última vez em maio de 2025, e não encontrou nenhuma menção a interrupções.
Os pesquisadores informaram a AMD e a Intel em 5 de fevereiro. Segundo o MIT, a AMD afirmou que um patch para o kernel estava a caminho, e o instituto diz que ele já foi lançado e chega por meio de uma atualização normal do sistema operacional. Em 6 de agosto, a AMD publicou o boletim AMD-SB-7061, intitulado “Safe RET Interrupt Vulnerability”, indicando como afetados os processadores Zen 1 até Zen 4. O resumo diz que um invasor executando código em um sistema afetado “poderia injetar uma interrupção em um momento preciso para interromper o Safe RET”, o que “poderia enfraquecer essa proteção e resultar em divulgação de informações”.
A AMD acrescenta que o problema “parece estar associado à implementação do Linux da mitigação Safe RET”. O boletim credita Trujillo e informa que o comportamento foi demonstrado em Zen 1 e Zen 2, enquanto Zen 3 e Zen 4 foram sugeridos, mas não demonstrados. A seção “Affected Products and Mitigation” lista apenas os processadores, sem mencionar versão de patch, commit do kernel ou CVE.
A Intel não considera necessária uma mitigação. O boletim da AMD não resolve o problema para os defensores: sem número de versão, commit ou CVE para comparação, um administrador ainda não tem uma forma direta de saber se uma máquina específica já recebeu o patch que, segundo o MIT, foi disponibilizado, ou se a correção ainda está em implementação.
O kernel informa o status do SRSO em /sys/devices/system/cpu/vulnerabilities/spec_rstack_overflow, e a documentação que define os valores desse arquivo não fazia qualquer menção a interrupções.
A correção proposta pelos pesquisadores é uma segunda neutralização na saída de uma interrupção: preencher o return stack buffer antes do iret ou emitir IBHF nessa etapa em processadores Intel mais novos. Bloquear interrupções durante a duração da janela teria um custo de desempenho que o artigo não quantifica.
Daniël Trujillo e Mengjia Yan apresentaram os resultados hoje na conferência de segurança Black Hat USA. Eles também vão compartilhar os detalhes na USENIX Security 2026, entre 27 e 29 de outubro. Até 6 de agosto, o repositório de artefatos citado no texto ainda não estava público.
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