AMD 旧款处理器被曝内存地址映射漏洞，可攻击硬件保护区域
IT之家 8 月 14 日消息，安全研究人员 Christopher Domas 公布了一个针对 AMD Family 16h 处理器的攻击方法，该方法通过操纵内存控制器的地址转换逻辑，可读取甚至改写处理器中受硬件保护的敏感内存区域。相关研究成果及工具代码今日以“Skitter Creek Bath Salts”为名在 GitHub 上开源。
> **AMD Family 16h** 是 AMD 于 2013 年起推出的一系列低功耗、入门级微处理器家族，主打低功耗笔记本、平板电脑、微型服务器以及嵌入式，并且全部产品均为集成了 CPU 和 GPU 的 APU。该家族最著名的应用是作为第八代游戏主机（PS4 和 Xbox One）的核心定制 SoC。
该攻击并非传统的软件漏洞或固件缺陷，而是作用于内存寻址的最底层。在物理地址被发送到 DRAM 芯片前，内存控制器会将其转换为通道、列、行等具体坐标。
Domas 发现，在 AMD Family 16h 处理器上，控制“Bank Swizzling”（存储体交错）模式的一个寄存器位可在运行时被切换且不会被锁定。
通过翻转这一位，攻击者可以临时改变物理地址到 DRAM 单元的映射，创建一个“别名”（Alias）地址。利用此别名，系统在不知情的情况下，可以通过一个看似合法的地址访问本应受保护的 DRAM 区域。完成访问后，再将寄存器恢复到原始状态，整个过程几乎不留痕迹。
该攻击可触及多个关键的硬件保护区域：
- **平台安全处理器（PSP）**：PSP 是 AMD 处理器中一个独立的 ARM 核心，负责管理安全启动、密钥等。攻击者可提取其私有内存中的数据，例如 fTPM（固件可信平台模块）用于签名的 RSA 模幂运算代码。
- **系统管理模式（SMM）**：SMM 是 CPU 中权限最高的执行模式（Ring -2），其内存（SMRAM）对操作系统和内核均不可见。攻击者可读取 SMM 的入口代码，理论上可进一步破坏系统固件的完整性。
- **C6 电源状态（C6 DRAM）**：当 CPU 核心进入深度休眠（C6 状态）时，其完整的架构上下文会被保存在 DRAM 中。攻击者可读取这些数据，获取如 CR3 寄存器（页表根）、APIC 基址等敏感信息。
- **CPU 微码（Microcode）**：CPU 从 C6 状态唤醒时，会从 DRAM 中重载微码补丁。攻击者可以读取甚至篡改这份在 DRAM 中的微码副本。
Domas 明确表示，该攻击方法已在 AMD Family 16h 处理器上开发并测试成功。该系列包括较老的 Jaguar 和 Puma 架构 APU，如 Kabini、Temash、Beema 和 Mullins。此漏洞不影响现代的锐龙（Zen 架构及以后）处理器，后者属于 Family 17h 或更新家族。
AMD 已通过安全公告（AMD-SB-7068）确认了此问题。AMD 表示，Family 15h（推土机架构及其改良版）和 16h 处理器中控制内存地址转换的配置寄存器可能无法被锁定。由于这些老旧的处理器家族已停止安全支持，AMD 将不会为其发布修复补丁。
值得注意的是，利用该漏洞需要攻击者已获得系统的 root 或管理员权限。因此，它无法作为初始入侵手段，但构成了严重的权限提升和内部威胁。
Domas 强调，虽然现代 AMD、Intel、ARM 和 RISC-V 处理器的内存控制器也存在类似的地址转换机制，但这并不意味着它们有同样的漏洞，相关研究才刚刚开始。
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原文链接：[点击查看](https://www.ithome.com/0/989/793.htm)
> **AMD Family 16h** 是 AMD 于 2013 年起推出的一系列低功耗、入门级微处理器家族，主打低功耗笔记本、平板电脑、微型服务器以及嵌入式，并且全部产品均为集成了 CPU 和 GPU 的 APU。该家族最著名的应用是作为第八代游戏主机（PS4 和 Xbox One）的核心定制 SoC。
该攻击并非传统的软件漏洞或固件缺陷，而是作用于内存寻址的最底层。在物理地址被发送到 DRAM 芯片前，内存控制器会将其转换为通道、列、行等具体坐标。
Domas 发现，在 AMD Family 16h 处理器上，控制“Bank Swizzling”（存储体交错）模式的一个寄存器位可在运行时被切换且不会被锁定。
通过翻转这一位，攻击者可以临时改变物理地址到 DRAM 单元的映射，创建一个“别名”（Alias）地址。利用此别名，系统在不知情的情况下，可以通过一个看似合法的地址访问本应受保护的 DRAM 区域。完成访问后，再将寄存器恢复到原始状态，整个过程几乎不留痕迹。
该攻击可触及多个关键的硬件保护区域：
- **平台安全处理器（PSP）**：PSP 是 AMD 处理器中一个独立的 ARM 核心，负责管理安全启动、密钥等。攻击者可提取其私有内存中的数据，例如 fTPM（固件可信平台模块）用于签名的 RSA 模幂运算代码。
- **系统管理模式（SMM）**：SMM 是 CPU 中权限最高的执行模式（Ring -2），其内存（SMRAM）对操作系统和内核均不可见。攻击者可读取 SMM 的入口代码，理论上可进一步破坏系统固件的完整性。
- **C6 电源状态（C6 DRAM）**：当 CPU 核心进入深度休眠（C6 状态）时，其完整的架构上下文会被保存在 DRAM 中。攻击者可读取这些数据，获取如 CR3 寄存器（页表根）、APIC 基址等敏感信息。
- **CPU 微码（Microcode）**：CPU 从 C6 状态唤醒时，会从 DRAM 中重载微码补丁。攻击者可以读取甚至篡改这份在 DRAM 中的微码副本。
Domas 明确表示，该攻击方法已在 AMD Family 16h 处理器上开发并测试成功。该系列包括较老的 Jaguar 和 Puma 架构 APU，如 Kabini、Temash、Beema 和 Mullins。此漏洞不影响现代的锐龙（Zen 架构及以后）处理器，后者属于 Family 17h 或更新家族。
AMD 已通过安全公告（AMD-SB-7068）确认了此问题。AMD 表示，Family 15h（推土机架构及其改良版）和 16h 处理器中控制内存地址转换的配置寄存器可能无法被锁定。由于这些老旧的处理器家族已停止安全支持，AMD 将不会为其发布修复补丁。
值得注意的是，利用该漏洞需要攻击者已获得系统的 root 或管理员权限。因此，它无法作为初始入侵手段，但构成了严重的权限提升和内部威胁。
Domas 强调，虽然现代 AMD、Intel、ARM 和 RISC-V 处理器的内存控制器也存在类似的地址转换机制，但这并不意味着它们有同样的漏洞，相关研究才刚刚开始。
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原文链接：[点击查看](https://www.ithome.com/0/989/793.htm)
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