有瑞士研究人員近日發表了關於新型漏洞攻擊現代處理器的研究，名稱為Retbleed，衍生自Retpoline，一款防禦多種Spectre攻擊的方法，不過研究發現所謂有效防護Spectre Variant 2攻擊，只是偶爾有效或完全無效。
甚麼是Spectre v2？
早在2018年，兩份研究報告公開了Spectre和Meltdown兩項安全漏洞，他們都屬於硬件安全漏洞，令攻擊者有機會從處理器運作上取盜取資料，期後多種Spectre的變種陸續被發現，研究人員發現到更多方法去利用該漏洞進行攻擊，那就是利用處理器預設功能「branch prediction」。
指令的分支預測和推測執行能顯注改善處理器表現，任何程式執行數個步驟通常倚靠預先計算的結果，最簡單例子是當用戶輸入密碼去存取某些機密資料，如果密碼正確，資料將會顯示，如果密碼錯誤，用戶會被要求再次嘗試輸入，在對處理器的簡單指令層面，大約就是檢查存取RAM上資料的權限，如果確定所需權限則取得資料存取，否則拒絕。
處理器能以每秒數十億個的速度處理這類型的操作，除了某些情況下需要被檢查，通常都在待機狀態(例如等待輸入密碼，或檢查存取權限)，但如果利用這個空閒時間來執行最可能的檢查結果後的運算，就像在用戶輸入密碼時，結果已經準備好，用戶就能更快看到機密的資料。
但怎樣知道哪部份的代碼最有機會被執行？當然是從以前執行類似指令中進行統計，如果用戶輸入密碼10次中有9次是正確，自然能預先準備好機密資料，如果密碼錯誤，只需要撇掉結果再用多一點時間顯示錯誤訊息。
2018年研究報告的作者提及Spectre攻擊的兩個變種和Variant 2 (又名Branch Target Injection)，訓練branch predictor好讓它能處理攻擊者需要的指示，令他們能讀取不能存取的資料，因為即使資料被撇掉，但計算的結果會暫時儲存在暫存記憶體內，也是能夠盜取資料的地方。
不過以上提到的攻擊非常複雜，首先攻擊者要能夠在被攻擊的系統上執行代碼，即使在沒有躼需的情況下，第二是攻擊者者需要目標系統上裝有適合攻擊代碼的軟件，然後進行對branch prediction系統的「訓練」，再重申一次，以上是相當複雜的活動。
Spectre漏洞已經補丁了嗎？
硬件漏洞進行補丁並非易事，而且要利用這個漏洞，需要軟件在某些條件下才能實行，那何不對軟件進行補丁？比更新硬件容易得多，而且能夠透過微碼更新修復部份漏洞，有關漏洞的最終解決方案只能在已修改硬件的新處理器上找到，舊硬件仍完全或部份存在漏洞。
Retbleed的研究展示了真相
這項最近的研究展示了Retpoline並沒有效用，有關人員更錄製了示禦攻擊的影片，展示了一個無權存取該類資料的程式，如何盜取超級用戶密碼，AMD Zen 1和Zen 2 (2017-2019)和Intel Kaby Lake和Coffee Lake (2016-2017)處理器都易於進行Retbleed攻擊，更新款的AMD Zen 3和Intel Alder Lake及早期的第9代處理器則無法進行Retbleed攻擊。
怎樣才安全？
對一般用戶而言，Spectre攻擊可謂遙不可及，操作系統開發者提供的預防性補丁已經足夠，在Windows的IBRS防護預設開啟，不過Spectre有多種變種情況令人憂慮，Retbleed只算是其中之一，每種都以完全不同的形式運作，即使AMD和Intel會從新硬件著手引入新的防護考量，但對舊軟件將會帶來明顯的打擊，有機會令軟件開發者為追求程式表現而放棄保安的考慮。
資料來源：Kaspersky Blog
