Neue Spectre-Angriffe umgehen bestehende Sicherheitsmechanismen

MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Die Sicherheitsforscher der Vrije Universiteit Amsterdam haben eine neue Angriffsmethode namens “Training Solo” entwickelt, die selbst perfekt implementierte Schutzmechanismen gegen Spectre-Angriffe umgehen kann.

Die jüngste Entdeckung der Systems and Network Security Group an der Vrije Universiteit Amsterdam zeigt, dass selbst die besten Schutzmechanismen gegen Spectre-Angriffe nicht immer ausreichen. Die Forscher haben eine neue Angriffsmethode namens “Training Solo” entwickelt, die es Angreifern ermöglicht, Sicherheitsbarrieren zu überwinden, indem sie den Prozessor dazu bringen, sich selbst zu trainieren. Dies geschieht durch die Manipulation der Sprungvorhersage, was das Auslesen sensibler Daten ermöglicht.

Traditionell zielten Spectre-Angriffe darauf ab, Prozesse über Domain-Grenzen hinweg zu beeinflussen. Schutzmechanismen wie Intels Indirect Branch Restricted Speculation (IBRS) wurden entwickelt, um solche Angriffe zu verhindern. Doch “Training Solo” umgeht diese Schutzmaßnahmen, indem es innerhalb einer einzelnen Domain operiert. Dies stellt eine neue Herausforderung für die IT-Sicherheit dar, da es zeigt, dass selbst die besten Schutzmaßnahmen nicht unüberwindbar sind.

Die Forscher haben drei Varianten des “Training Solo”-Angriffs identifiziert. Eine davon ist der verlaufsbasierte Angriff, der Instruktionen in den indirect Branch Target Buffer (iBTB) injiziert. Diese Methode ermöglicht es, Daten mit einer Geschwindigkeit von 1,7 KByte/s auszulesen, was ausreicht, um Passwörter oder Textbausteine zu extrahieren. Eine weitere Variante zielt auf den Befehlszeiger ab und nutzt Kollisionen im Cache, um Verzweigungen gegenseitig zu trainieren.

Besonders überraschend ist die dritte Variante, die klassische Spectre-v2-Angriffe ermöglicht, die eigentlich als gepatcht galten. Die Forscher widerlegen die Annahme, dass direkte Zweige keine indirekten beeinflussen können. Diese Erkenntnis erhöht die Angriffsfläche erheblich und ermöglicht das Auslesen von Daten mit 17 KByte/s. Intel hat diesen Angriff als Indirect Target Selection (ITS) klassifiziert.

Betroffen sind vor allem x86-Prozessoren von Intel und ARM-Modelle. Besonders besorgniserregend ist, dass auch aktuelle Modelle wie Intels Core Ultra 200 betroffen sind. AMD hingegen scheint mit seinen Ryzen- und Epyc-Prozessoren nicht betroffen zu sein, da deren Schutzmechanismus Auto IBRS die spekulative Ausführung von indirekten Vorhersagezweigen vollständig deaktiviert.

Um diesen Bedrohungen entgegenzuwirken, hat Intel bereits Microcode-Updates veröffentlicht, die unter anderem die Indirect Branch Predictor Barrier (IBPB) verbessern. Auch für Linux sind Patches auf Kernelebene erschienen, um die Sicherheitslücken zu schließen. Diese Entwicklungen zeigen, dass die IT-Sicherheitsbranche ständig wachsam sein muss, um neuen Bedrohungen zu begegnen.

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