Phát hiện biến thể lỗ hổng Spectre khét tiếng, ảnh hưởng đến tất cả CPU Intel và AMD

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra nhiều biến thể mới của lỗ hổng Spectre, ảnh hưởng đến cả CPU Intel và AMD, vốn không được bảo vệ bởi các biện pháp giảm thiểu hiện có.

Được phát hiện bởi các nhà nghiên cứu từ Đại học Virginia và Đại học California San Diego (Mỹ), các lỗ hổng làm rò rỉ dữ liệu thông qua bộ nhớ đệm micro-op nhằm tăng tốc độ xử lý bằng cách lưu trữ các lệnh đơn giản và cho phép bộ xử lý tìm nạp chúng nhanh chóng và sớm trong quá trình thực thi suy đoán quá trình. 

Đáng lo ngại, các nhà nghiên cứu lưu ý rằng hiện tại không có biện pháp loại bỏ nào được biết đến cho những lỗ hổng mới này.

Nhóm nghiên cứu đã báo cáo khám phá của mình cho cả Intel và AMD vào tháng 4. Họ có kế hoạch trình bày phát hiện của mình tại hội nghị International Symposium về Kiến trúc Máy tính (ISCA) vào tháng tới. Theo nhóm, tin tặc có thể đánh cắp dữ liệu khi một bộ xử lý tìm nạp các lệnh từ bộ nhớ đệm micro-op.

“Hãy nghĩ về một kịch bản an ninh sân bay giả định trong đó TSA cho phép bạn vào mà không cần kiểm tra thẻ lên máy bay của bạn vì (1) nó nhanh chóng và hiệu quả, và (2) dù sao thì bạn cũng sẽ được kiểm tra thẻ lên máy bay tại cửa xuất nhập cảnh”, Venkat, đại diện nhóm nói.

Ông giải thích “Một bộ vi xử lý máy tính cũng làm điều gì đó tương tự. Nó dự đoán rằng việc kiểm tra sẽ vượt qua và có thể đưa ra các hướng dẫn vào đường dẫn. Cuối cùng, nếu dự đoán không chính xác, nó sẽ ném những chỉ dẫn đó ra khỏi đường dẫn”.

Ông Venkat nói thêm rằng vào thời điểm bộ xử lý quyết định loại bỏ các hướng dẫn, có thể đã quá muộn vì những hướng dẫn này có thể để lại “tác dụng phụ” trong đường dẫn mà kẻ tấn công có thể khai thác để suy ra thông tin bí mật như mật khẩu.

Venkat cho biết thêm rằng các biện pháp loại bỏ lỗ hổng hiện tại không thể bảo vệ khỏi vectơ tấn công mới này vì tất cả các biện pháp phòng thủ Spectre hiện tại đều hoạt động ở giai đoạn sau của quá trình thực thi suy đoán. Về cơ bản, các nhà nghiên cứu tin rằng cuộc tấn công mới bằng bộ nhớ đệm micro-op sẽ khó loại bỏ hơn.

Đối với các nhà sản xuất CPU, một trong những mối quan tâm lớn nhất sẽ là hiệu suất ảnh hưởng đến các biện pháp giảm thiểu do các nhà nghiên cứu đưa ra, bao gồm cả việc xả bộ nhớ đệm micro-op tại các điểm giao nhau giữa miền hoặc phân vùng dựa trên mức đặc quyền của các bộ nhớ đệm. Tác giả của báo cáo tuyên bố việc cắt giảm tác động lỗ hổng này sẽ đi kèm với việc cắt giảm hiệu suất lớn hơn nhiều so với các cuộc tấn công trước đây.