Les chercheurs du MIT ont découvert une nouvelle attaque Spectre qui peut contourner les défenses d’Intel et d’AMD
Des chercheurs du MIT ont mis au jour une nouvelle faille de sécurité baptisée TONTOU, capable de contourner les protections mises en place par Intel et AMD contre les attaques Spectre. Cette technique exploite une infime fenêtre temporelle entre la neutralisation des prédicteurs de branche et leur utilisation réelle par le processeur. Si l’impact pratique reste limité pour l’utilisateur lambda, la découverte rappelle que les vulnérabilités liées à l’exécution spéculative sont loin d’être enterrées.
La faille microscopique exploitée par TONTOU
Pour comprendre TONTOU, il faut revenir sur le principe des attaques Spectre apparues en 2018. Les processeurs modernes utilisent l’exécution spéculative pour anticiper les instructions à venir et gagner du temps. Quand la prédiction se révèle erronée, le processeur annule le résultat, mais des traces de cette activité peuvent subsister et fuiter via des canaux cachés.
Après la découverte de Spectre, les fabricants ont introduit des défenses pour nettoyer ou isoler le prédicteur de branche du processeur, l’outil qui permet au CPU d’anticiper le flux d’exécution. L’idée est simple : supprimer toute trace qu’un attaquant aurait pu laisser avant l’exécution de code sensible. Le problème identifié par les chercheurs du MIT est que le nettoyage et le moment où la mécanique de prédiction est réellement sollicitée ne peuvent pas coïncider parfaitement. Il existe une « fenêtre post-neutralisation ». TONTOU cible cet intervalle en injectant une interruption minutieusement chronométrée, ce qui permet d’empoisonner à nouveau le prédicteur.
Les chercheurs ont testé TONTOU sur les processeurs Intel Cascade Lake Refresh et Arrow Lake, ainsi que sur les AMD Zen 2 et Zen 4. Ils ont réussi à déclencher les mauvaises prédictions de branche nécessaires sur les deux architectures. La défense Safe RET d’AMD laisse une fenêtre particulièrement étroite, de seulement deux instructions et d’une durée typique de quelques dizaines de nanosecondes. Les chercheurs ont tout de même réussi à l’atteindre en manipulant le timing du processeur. Leur technique, baptisée injection d’interruption, programme des interruptions de timer à haute fréquence pour tenter d’en placer une pile dans cette fenêtre, permettant alors d’empoisonner des structures comme le buffer de pile de retour (RSB) ou le buffer d’historique de branche (BHB).
Et oui, l’attaque peut fuiter des données protégées
L’étude n’est pas purement théorique. Sur un système AMD Zen 2 tournant sous un noyau Linux standard, les chercheurs ont monté un exploit complet de bout en bout qui a brisé le KASLR (randomisation de l’espace d’adressage du noyau) lors des 10 tentatives. Ils ont également réussi à localiser et fuiter le fichier /etc/shadow, qui contient les hash des mots de passe root, dans cinq de ces essais. L’attaque n’est pas rapide : le MIT a mesuré un débit de lecture de mémoire protégée d’environ cinq octets par seconde, tandis que The Register rapporte que chaque tentative d’exploit complète prenait environ 18 minutes, en fonction de conditions logicielles spécifiques sur Intel.
En d’autres termes, TONTOU est une attaque sophistiquée qui met en évidence une faiblesse réelle, mais il ne s’agit pas d’un outil qu’un malware lambda pourrait utiliser sur un PC grand public.
La bonne nouvelle est que cette vulnérabilité n’est pas un jour zéro non patché qui menace immédiatement votre machine. Trujillo et Yan ont informé AMD et Intel en février, puis les mainteneurs du noyau Linux en mars. AMD a publié un correctif pour le noyau qui atténue l’attaque, ce qui rend la mise à jour de Linux particulièrement importante. Intel, de son côté, a indiqué aux chercheurs qu’il ne prévoyait pas de correctifs supplémentaires, arguant que l’exploitation dans le monde réel dépendait de trop de facteurs, notamment la disponibilité de gadgets de divulgation appropriés. Intel a toutefois versé une prime de bug bounty aux chercheurs.
La leçon plus large est moins « votre PC Intel ou AMD va être piraté » que la confirmation que les attaques de type Spectre restent un problème tenace au niveau matériel. TONTOU montre que même des défenses soigneusement conçues peuvent laisser des fenêtres minuscules que les chercheurs finiront peut-être par exploiter. Pour la plupart des utilisateurs de bureau, ce n’est pas une raison immédiate de paniquer. Mais pour les systèmes partagés, l’infrastructure cloud et les environnements multi-locataires où du code non fiable s’exécute à côté d’autres charges de travail, cette recherche rappelle que la saga Spectre est loin d’être terminée.
