TONTOU aggira le difese contro Spectre v2 e riapre il rischio di fuga dati dal kernel

La tecnica sfrutta la finestra tra neutralizzazione e riutilizzo

Daniël Trujillo, dottorando, e Mengjia Yan, professore associato al MIT CSAIL, hanno presentato TONTOU il 6 agosto 2026 alla conferenza Black Hat USA. Ulteriori dettagli saranno illustrati a USENIX Security 2026, in programma dal 27 al 29 ottobre.

TONTOU, acronimo di Time-of-Neutralization to Time-of-Use, prende di mira le difese recenti contro Spectre v2, noto anche come Branch Target Injection. Queste mitigazioni neutralizzano o isolano lo stato del branch predictor, ma lasciano una finestra temporale prima del suo successivo utilizzo.

Durante quell’intervallo, un attaccante può ripopolare lo stato microarchitetturale con informazioni manipolate. Il branch predictor viene così nuovamente “avvelenato” prima che il processore lo consulti.

Interrupt temporizzati per controllare le predizioni speculative

L’attacco richiede che l’aggressore possa eseguire codice arbitrario non privilegiato sul sistema Linux bersaglio. Non serve invece l’accesso diretto a memoria arbitraria.

I ricercatori hanno usato una tecnica di Interrupt Injection: un programma utente pianifica interrupt temporizzati mentre il kernel è in esecuzione. Il processore passa quindi all’handler dell’interrupt, che diventa il punto da cui influenzare il branch predictor.

La combinazione di timer hardware, iniezioni frequenti e attività di poisoning attiva e passiva permette di intervenire su ogni tipologia di branch indiretto. L’attacco può inoltre manipolare il Return Stack Buffer (RSB), causando predizioni errate degli indirizzi di ritorno.

Per questa componente è stato integrato Inception, una tecnica divulgata in precedenza e sviluppata anche con il contributo di Trujillo.

I risultati su AMD Zen 2

I test principali sono stati eseguiti su un processore AMD Zen 2, con Linux 6.14.0-37-generic e 16 GB di RAM, dopo l’applicazione delle mitigazioni Spectre v2 più recenti.

TONTOU ha completato le fasi di neutralizzazione, redirezione, poisoning e utilizzo del branch predictor compromesso. L’estrazione di memoria arbitraria del kernel ha raggiunto 5,47 byte al secondo, con un’accuratezza del 91,97%.

Il file Linux /etc/shadow, che contiene gli hash delle password, è stato individuato ed estratto in 5 test su 10. Ogni tentativo ha richiesto in media 18 minuti.

Il rischio riguarda quindi l’esposizione di dati sensibili presenti nella memoria del kernel. Sui processori Intel l’attacco è possibile, ma richiede componenti software aggiuntivi ed è più complesso da realizzare.

Cosa cambia per Safe RET ed eIBRS

TONTOU mette in discussione l’efficacia delle difese basate esclusivamente sulla neutralizzazione del branch predictor. La pulizia dello stato non impedisce necessariamente che un processo lo ripopoli nella finestra successiva.

La tecnica interessa in particolare:

• AMD Safe RET;
• Intel eIBRS (enhanced Indirect Branch Restricted Speculation);
• processori AMD e Intel;
• sistemi Linux e relativo kernel.

AMD ha pubblicato un advisory il 6 agosto 2026. Secondo la valutazione dell’azienda, il problema degli interrupt injection sembra collegato all’implementazione Linux della mitigazione Safe RET, progettata per contrastare potenziali attacchi di divulgazione di informazioni.

Non sono ancora indicate patch, correzioni definitive o workaround risolutivi. Nel frattempo, gli amministratori dovrebbero limitare l’esecuzione di codice non affidabile sui sistemi Linux, aggiornare kernel e microcode o firmware e verificare la copertura effettiva delle mitigazioni Spectre v2, compresi Safe RET ed eIBRS.