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El ataque TONTOU elude las defensas contra Spectre v2
El ataque TONTOU elude las defensas contra Spectre v2 en CPUs AMD e Intel, filtrando memoria del kernel de Linux y hashes de contraseñas desde un proceso sin privilegios.
Imagen: BleepingComputer
Un nuevo ataque de ejecución especulativa puede eludir defensas clave contra Spectre v2 en procesadores AMD e Intel, permitiendo que un programa sin privilegios en un sistema Linux filtre datos del kernel. En pruebas en una máquina AMD Zen 2, los investigadores recuperaron memoria arbitraria del kernel —incluidos hashes de contraseñas de /etc/shadow— a una velocidad de 5.47 bytes por segundo.
La técnica, llamada TONTOU, por «Time-of-Neutralization to Time-of-Use» (Tiempo de neutralización hasta el tiempo de uso), apunta a una brecha temporal en las mitigaciones que desinfectan o aíslan el predictor de saltos del procesador. Spectre v2, también conocido como Branch Target Injection, abusa de la predicción de saltos indirectos: un atacante manipula el predictor para que la CPU siga especulativamente una ruta influenciada por el atacante antes de que se conozca el destino correcto del salto.
Cómo TONTOU elude las defensas contra Spectre v2
Defensas modernas como eIBRS en Intel y Safe RET en AMD intentan neutralizar el estado del predictor de saltos antes de que se ejecute la rama víctima. Los investigadores encontraron que el intervalo entre esos dos eventos crea una oportunidad para contaminar de nuevo el predictor.
Daniël Trujillo, estudiante de doctorado, y Mengjia Yan, profesora asociada del Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory del MIT, desarrollaron una técnica de inyección de interrupciones para explotar esa ventana. Un proceso sin privilegios programa interrupciones por temporizador durante la ejecución del kernel, forzando al kernel a entrar en un manejador de interrupciones. Ese manejador puede entonces manipular el estado microarquitectónico después de que la mitigación se haya ejecutado pero antes de que se utilice la rama protegida.
«Un atacante sin ningún acceso especial para leer memoria arbitraria del sistema, incluidos datos sensibles como hashes de contraseñas,»
El ataque tiene cuatro etapas generales: neutralizar el predictor, redirigir la ejecución, contaminar el predictor y usar el estado contaminado. Los investigadores utilizaron interrupciones de hardware repetidas, temporización precisa y métodos de contaminación tanto activos como pasivos para superar los desafíos prácticos.
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Hashes de contraseñas recuperados de AMD Zen 2
Los investigadores probaron TONTOU en procesadores AMD e Intel. Su demostración completa usó un sistema AMD Zen 2 ejecutando Linux 6.14.0-37-generic con 16 GB de RAM y las últimas mitigaciones contra Spectre v2.
El ataque filtró memoria arbitraria del kernel con un 91.97% de precisión. Localizó y extrajo /etc/shadow en cinco de 10 ejecuciones de prueba, con cada intento exitoso tardando un promedio de 18 minutos. Ese archivo almacena hashes de contraseñas de Linux, no contraseñas en texto claro, pero el acceso a él seguiría dando al atacante material de autenticación sensible para análisis offline o ataques adicionales.
El ataque también funciona contra saltos indirectos en general. Los investigadores dijeron que la inyección de interrupciones puede contaminar el Return Stack Buffer, provocando fallos especulativos en la predicción de destinos de retorno. Como la contaminación pasiva del RSB es menos fiable, combinaron la inyección de interrupciones con Inception, un ataque anterior que Trujillo también ayudó a desarrollar.
AMD ha reconocido el problema de la inyección de interrupciones
AMD publicó un aviso diciendo que el problema de la inyección de interrupciones «parece estar asociado» con la implementación en Linux de su mitigación Safe RET para posibles ataques de divulgación de información. Trujillo y Yan presentaron los hallazgos en Black Hat USA y están programados para compartir más detalles en USENIX Security 2026, del 27 al 29 de octubre.
El informe no identifica un nuevo parche del kernel, una actualización de microcódigo del procesador ni una mitigación que cierre completamente la ventana. Tampoco establece que la técnica funcione fuera de las condiciones de prueba de los investigadores ni proporciona resultados de rendimiento comparables para sistemas Intel; los investigadores dijeron que la explotación en Intel requiere software adicional y es más compleja.
TONTOU es, por tanto, una advertencia seria de que las defensas «corregidas» contra Spectre aún pueden contener brechas temporales microarquitectónicas explotables, pero el ataque demostrado no es ni rápido ni sencillo: requiere código arbitrario sin privilegios en el objetivo, una alineación precisa de interrupciones y múltiples intentos. La importancia inmediata es menos una campaña masiva de robo de contraseñas y más la evidencia de que las mitigaciones actuales de AMD e Intel no eliminan el riesgo de ejecución especulativa —y que la falta de orientación de los proveedores ahora importa tanto como el propio resultado de la investigación.
Security Editor
Sophia unpacks the invisible wars happening on our networks. Covering cybersecurity, privacy legislation, and cryptography, she exposes how our data is weaponized and defended. Before joining for(geeks), she spent years as a penetration tester. She's the reason the rest of the team uses physical security keys.
vía BleepingComputer
