ARM 防止内存损坏的安全功能可被绕过，成功率近 100%

ARM 是一种具有精简指令集的计算机处理器架构，在手机和平板电脑市场占据主导地位，为许多小工具提供动力，并在笔记本电脑和个人电脑中日益普及。

然而，研究人员发现，ARM 很容易受到内存损坏的影响，因为防范此类漏洞的功能很容易被绕过。

内存标记扩展（MTE）是 ARM 架构中引入的一项硬件功能，用于检测内存损坏漏洞。MTE 的工作原理是为不同内存区域分配唯一标签，并在内存访问期间检查标签是否匹配。

研究人员能够在不到 4 秒的时间内以 95% 的成功率泄露 MTE 标记，绕过基于 MTE 的缓解措施。

论文写道：「攻击者可以绕过 MTE 的概率防御，将攻击成功率提高近 100%。」但这并不意味着会直接泄露密码或加密密钥等敏感数据。攻击者需要利用泄露的 MTE 标签来禁用安全措施，然后利用内存泄露漏洞实施实际攻击，即制作更复杂的攻击来执行任意代码。

研究人员演示了 TIKTAG-v1 和 TIKTAG-v2 两种技术，展示了现实世界中针对 Chrome 浏览器、Linux 内核和 Google Pixel 8 的攻击是如何发生的。

这种攻击利用处理器的投机行为，在所谓的投机执行攻击中泄露敏感信息，类似于 Spectre 和 Meltdown。通过诱使处理器泄漏内存中的秘密信息，攻击者就可以尝试通过注入恶意代码来操纵内存。

「使用 TIKTAG 小工具发起真实世界攻击存在几个挑战。首先，TIKTAG 小工具应在目标地址空间内执行，这就要求攻击者从目标系统中构建或查找小工具。其次，攻击者应控制并观察缓存状态，以泄露标签检查结果。」研究人员说。

安卓安全团队承认该问题是 Pixel 8 的硬件缺陷，决定在安卓基于 MTE 的防御中解决该问题，并为该报告提供了赏金奖励。

虽然 ARM 承认 CPU 保护的有效性可能会受到阻碍，但芯片设计者并不认为投机预言的风险会损害 ARM 提供的价值。

「ARM 的 MTE 分配标签不应该是一个秘密，因此，揭示正确标签值的机制并不是对架构原则的妥协。」该公司在一份文件中说。

研究人员提出了更好地保护芯片的措施，并声称基于 MTE 的保护措施仍然是缓解内存损坏攻击的一种有吸引力的解决方案。