TONTOU sortea las defensas contra Spectre v2 y reabre el riesgo de fuga de datos del kernel

La técnica explota la ventana entre la neutralización y la reutilización

Daniël Trujillo, doctorando, y Mengjia Yan, profesora asociada del MIT CSAIL, presentaron TONTOU el 6 de agosto de 2026 en la conferencia Black Hat USA. Se ofrecerán más detalles en USENIX Security 2026, prevista del 27 al 29 de octubre.

TONTOU, acrónimo de Time-of-Neutralization to Time-of-Use, ataca las defensas recientes contra Spectre v2, también conocido como Branch Target Injection. Estas mitigaciones neutralizan o aíslan el estado del branch predictor, pero dejan una ventana temporal antes de su siguiente uso.

Durante ese intervalo, un atacante puede volver a poblar el estado microarquitectural con información manipulada. De este modo, el branch predictor vuelve a quedar “envenenado” antes de que el procesador lo consulte.

Interrupts temporizados para controlar las predicciones especulativas

El ataque requiere que el atacante pueda ejecutar código arbitrario sin privilegios en el sistema Linux objetivo. No necesita, en cambio, acceso directo a memoria arbitraria.

Los investigadores utilizaron una técnica de Interrupt Injection: un programa de usuario programa interrupts temporizados mientras el kernel está en ejecución. El procesador pasa entonces al controlador del interrupt, que se convierte en el punto desde el que se puede influir en el branch predictor.

La combinación de temporizadores de hardware, inyecciones frecuentes y actividades de poisoning activas y pasivas permite intervenir en cada tipo de branch indirecto. El ataque también puede manipular el Return Stack Buffer (RSB), provocando predicciones incorrectas de las direcciones de retorno.

Para este componente se integró Inception, una técnica divulgada anteriormente y desarrollada también con la participación de Trujillo.

Resultados en AMD Zen 2

Las principales pruebas se realizaron en un procesador AMD Zen 2, con Linux 6.14.0-37-generic y 16 GB de RAM, después de aplicar las mitigaciones más recientes contra Spectre v2.

TONTOU completó las fases de neutralización, redirección, poisoning y uso del branch predictor comprometido. La extracción de memoria arbitraria del kernel alcanzó 5,47 bytes por segundo, con una precisión del 91,97 %.

El archivo de Linux /etc/shadow, que contiene hashes de contraseñas, fue localizado y extraído en 5 de 10 pruebas. Cada intento requirió una media de 18 minutos.

Por tanto, el riesgo afecta a la exposición de datos sensibles presentes en la memoria del kernel. En procesadores Intel el ataque también es posible, pero requiere componentes de software adicionales y es más complejo de ejecutar.

Qué cambia para Safe RET y eIBRS

TONTOU pone en duda la eficacia de las defensas basadas exclusivamente en la neutralización del branch predictor. Limpiar el estado no impide necesariamente que un proceso vuelva a poblarlo durante la ventana posterior.

La técnica afecta especialmente a:

• AMD Safe RET;
• Intel eIBRS (enhanced Indirect Branch Restricted Speculation);
• procesadores AMD e Intel;
• sistemas Linux y su kernel.

AMD publicó un advisory el 6 de agosto de 2026. Según la evaluación de la empresa, el problema de la inyección de interrupts parece estar relacionado con la implementación para Linux de la mitigación Safe RET, diseñada para contrarrestar posibles ataques de divulgación de información.

Todavía no se han indicado parches, correcciones definitivas ni workarounds eficaces. Mientras tanto, los administradores deberían limitar la ejecución de código no confiable en sistemas Linux, actualizar el kernel y el microcódigo o firmware, y comprobar la cobertura efectiva de las mitigaciones contra Spectre v2, incluidas Safe RET y eIBRS.