AMD는 Spectre-STL 공격에 대한 AMD Zen 3 CPU의 잠재적인 취약성을 확인했습니다.

AMD는 Zen 3 시리즈 프로세서에 구현된 PSF(Predictive Store Forwarding) 최적화 기술의 보안을 분석한 보고서를 발표했습니다. 이 연구는 4년 2018월에 확인된 Spectre-STL(Spectre-vXNUMX) 공격 방법의 적용 가능성을 이론적으로 확인했습니다. PSF 기술은 있으나 실제로는 공격으로 이어질 수 있는 코드 템플릿이 아직 발견되지 않아 전체적인 위험성은 미미한 것으로 평가된다.

Spectre-v4(Speculative Store Bypass) 공격은 간접 주소 지정을 사용하여 교대로 쓰기 및 읽기 작업을 처리할 때 작업의 추측적 실행 결과를 폐기한 후 프로세서 캐시에 정착된 데이터를 복원하는 방식을 기반으로 한다는 점을 상기해 보겠습니다. 읽기 작업이 쓰기 작업 뒤에 오는 경우(예: mov [rbx + rcx], 0x0; mov rax, [rdx + rsi]) 유사한 작업이 수행되어 읽기 주소의 오프셋이 이미 알려져 있을 수 있습니다(읽기 작업은 다음과 같습니다). 훨씬 더 자주 수행되고 캐시에서 읽기가 수행될 수 있음) 프로세서는 쓰기의 간접 오프셋이 계산될 때까지 기다리지 않고 쓰기 전에 추측적으로 읽기를 수행할 수 있습니다.

이 기능을 사용하면 저장 작업이 아직 완료되지 않은 동안 읽기 명령이 일부 주소의 이전 값에 액세스할 수 있습니다. 예측 오류가 있는 경우 실패한 추측 작업은 폐기되지만 해당 실행의 흔적은 프로세서 캐시에 남아 있으며 액세스 변경 분석을 기반으로 캐시 콘텐츠를 결정하는 방법 중 하나를 통해 검색할 수 있습니다. 캐시된 데이터와 캐시되지 않은 데이터에 걸리는 시간.

AMD Zen 3 프로세서에 추가된 PSF는 읽기 작업과 쓰기 작업 간의 관계를 예측하여 추측적으로 읽기 작업을 수행하는 STLF(Store-To-Load-Forwarding)를 최적화합니다. 클래식 STLF를 사용할 때 프로세서는 결과가 실제로 메모리에 기록될 때까지 기다리지 않고 이전 "store" 명령에서 직접 전달된 데이터에 대해 "로드" 작업을 수행하지만 "로드"에 사용된 주소가 그리고 "store" 명령이 일치합니다. PSF 최적화는 주소 확인을 추론적으로 만들고 단일 주소를 조작하는 저장/로드 쌍이 이전에 실행된 경우 주소 정보가 계산되기 전에 "로드" 작업을 수행합니다. 예측이 실패하면 상태는 롤백되지만 데이터는 캐시에 남아 있습니다.

PSF에 대한 공격은 한 수준의 권한 프레임워크 내에서만 가능하며 현재 프로세스 컨텍스트에만 적용되며 주소 공간 격리 방법이나 하드웨어 샌드박스 메커니즘에 의해 차단됩니다. 이 경우 프로세스의 소프트웨어 샌드박싱 방법이 잠재적으로 문제의 영향을 받을 수 있습니다. 이 공격은 단일 프로세스 내에서 타사 코드를 실행하는 브라우저, 코드 실행 가상 머신, JIT와 같은 시스템에 위협이 됩니다. 이 공격을 통해 신뢰할 수 없는 샌드박스 코드가 다른 프로세스 데이터에 액세스할 수 있습니다.

AMD는 PSF를 완전히 또는 선택적으로 비활성화하는 여러 가지 방법을 제공했지만 대부분의 응용 프로그램에 대한 위험이 무시할 수 있는 수준임을 고려하여 이 최적화를 기본적으로 비활성화하지 말 것을 권장했습니다. 신뢰할 수 없는 코드를 실행하는 프로세스를 격리하는 프로세스를 선택적으로 보호하기 위해 개별 스레드를 포함하여 "SSBD" 및 "PSFD" MSR 비트를 설정하여 PSF를 비활성화하는 것이 제안됩니다. PSF를 켜고 끄는 방법을 제어하는 ​​"psfd" 및 "nopsfd" 명령줄 옵션을 구현하여 Linux 커널용 패치가 준비되었습니다.

출처 : opennet.ru