AMD多代Zen处理器曝出新漏洞,Linux用户要不要急着更新?

AMD针对Spectre v2的Safe RET防御方案被曝出存在两指令窗口的中断漏洞，Zen1到Zen4架构均在受影响范围，对应Linux内核补丁已推送，几乎无性能损耗，多租户服务器需优先升级，普通单用户桌面风险较低。

最近一项在黑帽美国大会公开的安全研究显示，AMD处理器现有Spectre v2漏洞防御体系存在被绕过的可能，使用Zen架构处理器的Linux设备用户，尤其是多租户云服务运营方需要重点关注。

Safe RET防御出现两指令攻击窗口

Safe RET是2023年起Linux系统应对推测性返回栈溢出的默认方案，也是针对2023年AMD Inception（CVE-2023-20569）漏洞的核心防护手段。

它的运行逻辑是在内核返回前立即清理分支预测器，默认假设清理和返回之间不会有恶意代码运行。

MIT CSAIL的两名研究人员Daniël Trujillo和Mengjia Yan证实这个假设并不成立，利用Linux对所有用户开放的中断机制就能插入恶意操作，这类漏洞被命名为TONTOU，对应清理到使用之间的时间差攻击，和软件领域存在数十年的TOCTOU竞争漏洞逻辑类似。

该研究成果已经在黑帽美国大会上做了展示，完整论文后续将在巴尔的摩举办的USENIX Security会议上发布。

AMD在8月6日发布了编号为AMD-SB-7061的安全公告，将问题归因于Linux的防护实现而非芯片硬件设计，Zen1到Zen4全系列架构均被列入受影响范围。

漏洞可稳定泄露内核敏感数据

Zen2架构的攻击窗口宽度为两条指令共6字节，攻击者可以通过申请高精度纳秒级高频定时器中断，配合超线程兄弟核心的缓存淘汰操作提升触发概率，同时选择特定系统调用保留两个寄存器的控制权，最终中断落在窗口内的概率为5%到12%。

攻击流程触发后，中断处理程序会成为训练工具，利用的正是Safe RET原本要防护的Inception漏洞。

在搭载Zen2处理器、运行Linux6.14系统且开启所有默认Spectre v2防护的设备上，漏洞可以每秒泄露5.47字节内核内存，准确率达91.97%，10次尝试中有5次能成功读取系统影子密码文件。

每秒5.47字节的泄露速度并不算快，但已经足够支撑攻击者定位并读取系统核心敏感数据。

目前Zen1、Zen2的漏洞利用已经得到验证，AMD表示Zen3和Zen4也可能受影响，只是相关利用尚未得到演示。

内核补丁已上线 几乎无性能损耗

对应的修复补丁由AMD工程师Borislav Petkov撰写，与David Kaplan联合开发，已于6月2日提交，修复逻辑是模拟完整序列执行的寄存器状态，中断返还控制权时直接跳过返回操作。

之前第一次回推尝试在提交当天就被撤回，最终正式推送的版本8月7日正式进入各LTS内核版本，覆盖5.10.264、5.15.215、6.1.182、6.6.150、6.12.102多个分支，用户只要正常更新内核就能获得防护。

补丁仅在中断触发的罕见路径执行额外操作，几乎不会产生性能开销。

目前该漏洞尚未分配CVE编号，AMD发布的安全公告仅列出了受影响的处理器型号，没有提供更多排查相关的指引。

管理员需要查找对应提交主题为「Make Safe-RET robust against interrupt injection」的补丁，才能确认内核是否已经完成修复。

Intel和Arm均表示现有Spectre v2防护方案可以覆盖该漏洞，研究人员的测试显示，在Arrow Lake和Cascade Lake Refresh处理器上分别观测到0.22%和0.037%的预测错误概率，搭配已知的内核泄露工具链即可完成攻击，和两家厂商的官方表态存在差异。

风险层面，单用户桌面设备受影响概率极低，普通单用户游戏桌面设备不需要过度紧张，只要正常跟着发行版推送更新系统即可，共享服务器、VPS等多租户Zen架构设备需要优先更新内核。