成功率 95% 以上，Arm TIKTAG 推测执行攻击曝光：影响 Linux / Chrome

IT之家 6 月 18 日消息，韩国安全研究团队曝光了名为 TIKTAG 的全新推测执行攻击手段，以 ARM 的内存标记扩展（MTE）为目标，可以绕过防止内存损坏的关键保护机制，且成功率高达 95% 以上。

MTE 是 ARM v8.5-A 架构（及后续版本）新增的一项功能，主要是检测和防止内存损坏。系统采用低开销标签技术（Lower overhead tagging），分配 4 bits 来标记 16 byte（1 byte= 8 bits）内存块。这种机制有助于确定标签上的指针与被访问内存区域的标签一致，从而减少未经授权的内存访问和滥用。

IT之家注：MTE 分为同步、异步和非对称三类，每一类都平衡了安全性和性能。不过 TIKTAG 漏洞表明，即便是再妥善、再高级别的保护也可能存在漏洞。

研究人员观察到两个效率高、速度快的主要程序，包括 TIKTAG-v1 和 TIKTAG-v2，它们以推测执行为目标，泄露 MTE 内存标签。

TIKTAG-v1

TIKTAG-v1 中使用的功能包括分支预测中的推测收缩和 CPU 的数据预取。

研究人员发现，这个小工具在攻击 Linux 内核时，对投机性内存访问的功能格外有效，不过需要对内核指针进行一些操作。

恶意代码会更改内核指针，并通过系统调用函数调用使用高速缓存侧通道；然后访问并推测高速缓存的状态以获取内存标记。

TIKTAG-v2

TIKTAG-v2 主要关注处理器时序推测中的存储到加载转发。

第一步是将值存储到内存地址，并同时从同一地址加载。该值被传递到下一个标签，成功加载并改变共享缓存状态。

另一方面，不匹配会阻止转发，缓存状态保持不变。如果攻击者在投机执行后检查缓存状态，就能推断出标签检查结果。

事实证明，TIKTAG-v2 对目标漏洞进程（谷歌 Chrome 浏览器）是有效的，重点针对 V8 JavaScript 引擎在内的部分。

回应

Arm 公司在公告中表示 TIKTAG 攻击非常强大，然后指出，使用推测方法在体系结构层面披露分配标记仍然是安全的。他们在公告中强调，分配标记在地址空间中并不隐蔽。

ARM 在公告中写道：由于 Allocation Tags 对地址空间中的软件来说并不是秘密，因此揭示正确标签值的投机机制并不被视为对架构原则的破坏。

谷歌 Chrome 浏览器的安全团队指出了这些问题，但选择不修复它们，并指出 V8 沙盒不会对内存数据和 MTE 标记保密。此外，到目前为止，Chrome 浏览器还没有启用基于 MTE 的防御功能，因此修复这些漏洞并不迫切。

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