Une firme de sécurité israélienne, CTS-Labs, a publié ces dernières heures un site web  ainsi qu'un whitepaper  décrivant selon eux treize vulnérabilités critiques (regroupées en 4 familles de failles) touchant les processeurs AMD Ryzen et dérivés. Le whitepaper publié est relativement avare en détails techniques (pour ne pas dire superficiel), mais il décrit globalement les méthodes et les impacts.

Trois "familles" de failles pour deux cibles distinctes

La première famille de faille, Masterkey, regroupe plusieurs attaques qui permettraient d'exécuter du code malicieux sur le Secure Processor (un CPU ARM Cortex A5 inclut dans les processeurs Ryzen, il s'agit peu ou prou du pendant de l'Intel Management Engine pour faire un parallèle). Le Secure Processor disposant (comme le ME) d'un niveau de privilège supérieur au reste du système, ce type de faille est en général considéré comme particulièrement critique (nous reviendrons plus bas sur l'impact réel). Dans ce cas cependant, l'exploitation des failles requiert que l'on flash au préalable un BIOS modifié/corrompu, ce qui limite sensiblement sa portée et sa facilité de déploiement.

La seconde famille de faille, Ryzenfall, s'attaque également au Secure Processor (l'ARM Cortex A5), ou plus précisément à son OS (Secure OS). AMD a choisi pour rappel d'utiliser les mécanismes de sécurité développés par ARM (TrustZone ). Deux implémentations de TEE (Trusted Execution Environment) coexistent, une développée par Qualcomm (QSEE) et l'autre par Trustonic (Kibini ). C'est cette dernière qui serait utilisée par AMD pour son "Secure OS" d'après le whitepaper. Les failles permettraient là aussi d'exécuter du code sur le Secure Processor et de bypasser les protections mémoires sous Windows. L'exploitation des failles est décrite comme requérant un accès système administrateur ainsi qu'un pilote signé spécifique (on ne sait pas lequel, s'il s'agit d'un pilote communément installé par les drivers AMD, ni s'il s'agit d'une version particulière du pilote). Bien que cela ne soit pas dit explicitement dans le whitepaper qui est assez avare en détails, le fait qu'un pilote Windows soit nécessaire laisse penser d'une part que la faille est spécifique à Windows, et de l'autre que la faille semble en grande partie logicielle. A noter que la troisième "famille" de faille, Fallout, est le pendant exact de Ryzenfall mais cette fois ci appliqué à Epyc plutôt qu'à Ryzen.

La dernière famille de faille, Chimera, s'attaque enfin au chipset utilisé par AMD pour les cartes mères Ryzen (les X370 et dérivés, connus sous le nom de code Promontory).

Ces chipsets sont pour rappels développés par Asmedia et s'occupent des I/O "lentes" (USB, SATA, réseau, ce que l'on appelait historiquement un southbridge). La faille pointée par la société permettrait d'exécuter du code directement sur le chipset et d'accéder à la mémoire via le DMA. Le whitepaper parle de deux failles distinctes, une liée au firmware, et l'autre lié au design de l'ASIC. L'exploitation de cette faille demanderait là aussi un accès système administrateur et un pilote signé (Windows n'est pas mentionné explicitement cette fois ci).

Des failles complexes à exploiter et peut être pas nouvelles

La première chose qu'il nous semble important de pointer est que ces failles requièrent systématiquement un accès administrateur (et donc un système déjà compromis) et soit un pilote signé, soit un BIOS modifié pour qu'elles soient exploitables. Elles sont incomparables de leur description avec des failles comme Meltdown qui permet sur les processeurs Intel une escalade de privilèges d'un espace mémoire userland vers root, ou comme les variantes de Spectre qui s'attaquent aux mécanismes d'exécution spéculatifs.

Ici, deux cibles distinctes sont pointées. Les trois premières familles de failles s'attaquent au Secure Processor et à son système d'exploitation avec une même finalité, exécuter du code dans l'environnement sécurisé. Si l'on doit faire un parallèle, ces failles font échos aux divers problèmes rencontrés par Intel autour de son Management Engine. Il ne s'agit pas non plus de la première fois que des failles sont pointées sur le Secure Processor d'AMD. En janvier 2018, une faille s'attaquant au trustlet (le nom des programmes tournant dans l'environnement TrustZone) fTPM (l'implémentation "firmware" du TPM, à distinguer d'un TPM hardware via le connecteur présent sur les cartes mères) avait été publiée  par un ingénieur des équipes de sécurité de Google Cloud. Un patch avait été mis à disposition courant décembre par AMD. Rien ne laisse penser qu'AMD ne pourra pas corriger de la même manière ces failles qui semblent reposer sur le TEE et/ou sur les trustlets utilisés par AMD. La description de certaines des failles nous laisse penser qu'elles pourraient être exploitables sur d'autres SoC qui utiliseraient l'implémentation TEE de Trustonic (c'est le cas de certains SoC Samsung  par exemple).

On notera aussi que le Project Zero de Google avait pointé l'été dernier un bon nombre de limites/failles  dans les implémentations TrustZone/TEE de Qualcomm et de Trustonic, particulièrement au niveau de la question de la révocation de trustlets. Dans le cas de l'OS de Trustonic, la version 400 (utilisée par Samsung à partir des SoC intégrés dans les Galaxy S8) renforce les possibilités de révocation qui lorsqu'elles sont bypassées peuvent être utilisées pour exploiter des bugs présents dans d'anciennes versions du firmware (Project Zero décrit sur son blog une attaque sur le TEE de Trustonic pour les versions précédentes). Les détails dévoilés par la firme de recherche sont ténus, mais le fait qu'un flashage de BIOS soit nécessaire nous fait penser que la faille exploitée est peut être celle décrite par Google en juillet dernier.

On note d'ailleurs que les failles s'attaquent spécifiquement au fTPM ou à des fonctionnalités spécifiques du BIOS qui deviendraient désactivables. C'est là que les parallèles s'arrêtent d'ailleurs avec les failles du ME d'Intel puisque les descriptions de Masterkey ne parlent pas de la possibilité d'accéder à de la mémoire privilégiée, mais plutôt d'exécuter du code sur le SP sans préciser ce que cela veut dire réellement. Le blog Project Zero explique l'impact relatif :

"And what of Trustonic's TEE? Unlike QSEE's model, trustlets are unable to map-in and modify physical memory. In fact, the security model used by Trustonic ensures that trustlets aren't capable of doing much at all. Instead, in order to perform any meaningful operation, trustlets must send a request to the appropriate “driver”. This design is conducive to security, as it essentially forces attackers to either compromise the drivers themselves, or find a way to leverage their provided APIs for nefarious means. Moreover, as there aren't as many drivers as there are trustlets, it would appear that auditing all the drivers in the TEE is indeed feasible. "

Il n'y a donc pas d'accès mémoire direct autorisé aux trustlets, contrairement au modèle de sécurité utilisé par l'Intel Management Engine. Qui plus est, le whitepaper pointe le problème spécifique des pilotes (qui semble être ce qu'exploite Ryzenfall/Fallout qui requiert comme nous l'expliquions un pilote signé et qui est capable d'accès mémoire privilégié, on l'imagine via le pilote comme le décrit Google) comme point d'entrée, et la manière de mitiger les attaques, ce qui fait là aussi écho au papier de Project Zero :

" Although trustlets aren't granted different sets of “capabilities”, drivers can distinguish between the trusted applications requesting their services by using the caller's UUID. Essentially, well-written drivers can verify that whichever application consumes their services is contained within a “whitelist”, thus minimising the exposed attack surface. Sensitive operations, such as mapping-in and modifying physical memory are indeed unavailable to trusted applications. They are, however, available to any driver. As a result, driver authors must be extremely cautious, lest they unintentionally provide a service which can be abused by a trustlet."

Les parallèles dans la description du whitepaper nous laisse penser qu'il s'agit soit des failles décrites par le Project Zero l'été dernier, soit de variantes spécifiques aux trustlets utilisées par AMD. Si l'on ne connaît pas la version de Kibini utilisée par AMD dans les Ryzen, rien ne semble empêcher théoriquement le constructeur et Trustonic de sécuriser leurs pilotes (même s'ils ne semblent pas l'avoir fait, ou suffisamment depuis la publication de juillet dernier pour peu que les failles soient présentes dans les dernières versions des pilotes) et bloquer les failles publiées.

Le cas ASMedia

La quatrième famille de failles s'attaque spécifiquement au "chipset" fourni par ASMedia. Le whitepaper pointe le fait que le chipset est l'amalgamation sur un même die d'un contrôleur USB 3.1 ASM1142, d'un contrôleur SATA ASM1061 et d'un pont PCI Express. S'ils ne le disent pas explicitement pour leur faille, sur la page suivante la firme indique que les contrôleurs USB ASM1142 ont "une sécurité en dessous des standards" et qu'ils contiennent "des vulnérabilités côté logiciel et hardware".

Il nous est difficile d'évaluer les dires de la firme sur ce point, mais plus globalement, la sécurité des puces additionnelles intégrées sur les cartes mères est un problème important qui est en général limité par le fait que l'accès au périphérique est restreint par un pilote signé. Sans plus de détails il est impossible de savoir si la faille est liée à une version spécifique de pilote, si elle a été corrigée, ou si elle est corrigeable. Mais dans l'absolu, le fait que la faille semble liée a l'ASM1142 spécifiquement (et possiblement à sa version précédente, l'ASM1042) fait que son impact va bien au delà de Ryzen, ces puces contrôleurs USB 3.1 étant utilisées sur la quasi totalité des cartes mères vendues ces dernières années.

Un marketing très appuyé et orienté

Si la description technique des failles nous fait nous poser des questions sur leur impact réel et leur nouveauté, le marketing qui les entoure nous semble également assez orienté.

D'abord, là où en général les failles de sécurités sont communiquées en amont aux constructeurs, pour qu'ils puissent avoir une chance de les corriger, on notera que CTS Labs ne s'est fait connaître auprès d'AMD que 24 heures avant la publication de leur whitepaper. Un délai excessivement court et qui va a l'encontre des pratiques utilisées de nos jours par la majorité des firmes de recherches. Historiquement la question du délai entre le moment ou l'on prévient un constructeur d'une faille et le moment ou elle est rendue publique a toujours été un point de contention entre les chercheurs et failles et les sociétés informatiques. Les constructeurs ont longtemps abusé de la bonne volonté des chercheurs pour étendre au maximum cette durée qui se comptaient longtemps en mois. Google, via son Project Zero, a tenté d'imposer un standard de 90 jours, contesté par nombre de sociétés comme trop court mais qui nous semble être dans l'intérêt général. Le délai de 24 heures dénote donc assez fortement et ne nous semble pas particulièrement "responsable".

La lecture du whitepaper montre qu'il n'est pas non plus neutre dans sa rédaction (on est loin des standards utilisés par Google), quelque chose que l'on ressent également sur le site, le choix du nom de domaine (amdflaws.com), la présence d'une vidéo, ou le fait que ces failles de sécurités renvoient en bas de page vers une agence de relations presse. Dès l'introduction on trouve ce passage par exemple :

"We urge the security community to study the security of these devices in depth before allowing them on mission-critical systems that could potentially put lives at risk."

Dans le cas d'ASMedia, les failles sont présentées comme des backdoors et la conclusion est quelque peu lapidaire :

"This can allow attackers to bury themselves deep within the computer system and to potentially engage in persistent, virtually undetectable espionage, executed from AMD's Secure Processor and AMD's chipset."

La section "Legal disclaimer" à la fin de l'article contient également cette phrase qui n'est pas habituelle dans ce type de communication :

"Although we have a good faith belief in our analysis and believe it to be objective and unbiased, you are advised that we may have, either directly or indirectly, an economic interest in the performance of the securities of the companies whose products are the subject of our reports."

Ce type de mention d'intérêt financier direct ou indirect est surprenant (il n'est pas interdit de publier des "recherches négatives" tout en pariant à la baisse sur le cours d'une action dans la loi américaine), mais la raison pour laquelle on le mentionne est que la publication du whitepaper a été accompagnée, seulement une heure après, par un autre whitepaper de 25 pages (!) d'une société de recherche baptisée Viceroy Research . Sous le nom "AMD - The Obituary" ("l'éloge funèbre"), ils concluent ainsi (on vous passe le reste) :

"In light of CTS's discoveries, the meteoric rise of AMD's stock price now appears to be totally unjustified and entirely unsustainable. We believe AMD is worth $0.00 and will have no choice but to file for Chapter 11 (Bankruptcy) in order to effectively deal with the repercussions of recent discoveries."

Un élément relayé par la presse financière (non sans circonspection) par exemple dans cet article de Bloomberg  qui pointe une augmentation significative des options à la baisse sur le titre d'AMD. Bloomberg rappelle que Viceroy Research est considéré comme un short-seller (voir cet article  relayé par un lecteur d'Hacker News  sur cette particulière société).

Le cours de l'action d'AMD n'a pas particulièrement réagi a la publication de ces informations hier, même si l'action du constructeur est en légère baisse (-1.1%) a l'ouverture aujourd'hui au moment ou nous écrivons ces lignes.

AMD de son côté n'a pas encore réellement communiqué sur le sujet, se contentant simplement d'un billet de blog  sur son site réservé aux investisseurs :

"We have just received a report from a company called CTS Labs claiming there are potential security vulnerabilities related to certain of our processors. We are actively investigating and analyzing its findings. This company was previously unknown to AMD and we find it unusual for a security firm to publish its research to the press without providing a reasonable amount of time for the company to investigate and address its findings. At AMD, security is a top priority and we are continually working to ensure the safety of our users as potential new risks arise. We will update this blog as news develops."

Le constructeur profite également du Siggraph pour annoncer officiellement la disponibilité à venir de ses Threadripper. Techniquement, ces puces sont la déclinaison « desktop » des Epyc dont ils reprennent le bien gros socket LGA (renommé TR4 pour l'occasion) ainsi que la même construction interne avec quatre (!) dies Zeppelin.

AMD avait déjà annoncé deux références de puces, un modèle 16 coeurs et un modèle 12 coeurs, mais un troisième modèle fait son apparition :

• Ryzen Threadripper 1950X : 16C/32T, 3.4/4.0 GHz, 999$
• Ryzen Threadripper 1920X : 12C/24T, 3.5/4.0 GHz, 799$
• Ryzen Threadripper 1900X : 8C/16T, 3.8/4.0 GHz, 549$

Le constructeur ajoute donc une puce 8 coeurs à sa plateforme, ce qui permet de faire baisser le prix d'entrée. Par rapport au 1800X (lancé à 499$) on retrouve une fréquence de base plus élevée de 200 MHz, et il est probable que le XFR soit également un peu plus généreux (AMD ne l'a pas précisé mais nous semblons avoir vu des XFR de 200 MHz sur au moins certains des modèles...). Quelque chose qui est permis par le TDP significativement plus élevé de la plateforme, pouvant monter à 180W (le TDP exact des puces n'est pour l'instant pas encore communiqué...).

L'imposante boite de Threadripper inclut un tournevis pour le montage ainsi qu'un kit de fixation Asetek pour watercooling

Les trois puces ont en commun la présence de quatre canaux mémoires (y compris pour le modèle 8C) et 64 lignes PCI Express, ce qui veut dire que deux dies sont au moins partiellement actifs (chaque die Zeppelin peut piloter deux canaux mémoires et 32 lignes PCI Express). Nous aurons l'occasion de revenir plus en détail sur la manière dont sont répartis les coeurs d'ici au lancement, ainsi que sur leur interconnexion !

Ces puces viendront se placer sur des cartes mères X399 qui, à l'image des X370 sont avant tout un southbridge. Les caractéristiques sont assez proches même s'il semblerait qu'un peu plus de ports soient disponibles.

En ce qui concerne la disponibilité, les modèles 16 et 12 coeurs seront lancés le 10 août, tandis que le modèle 8C est annoncé un peu plus tard, pour le 31 août.

AMD tenait ce soir son "Financial Analyst Day", l'occasion de quelques annonces pour le constructeur.

La première concerne le nom commercial de Naples, la déclinaison serveur de Zen. AMD ne réutilisera pas la marque Opteron, la société opposera donc aux Xeon d'Intel des... Epyc. AMD semble avoir prix goût à la stylisation de ses marques à coup de Y ! Certains y verront par contre une référence - probablement non voulue - à l'Itanium d'Intel ...

AMD est revenu également sur le ralentissement de la loi de Moore, ou plus exactement le ralentissement des gains apportés par chaque nouveau node. La situation n'est pas nouvelle, ni liée à AMD et ses partenaires fondeurs (Intel a également livré une vision plutôt pessimiste de son 10nm !). AMD reconnaît que les gains de densité et de performances apportés par les nodes vont se réduire, en plus des plafonds de fréquences qui eux ne sont pas nouveaux.

Pour compenser cela AMD met en avant ses initiatives, insistant par exemple son data fabric pour relier des blocs (sur un même die, comme pour Ryzen) ou des dies entre eux (sous le nom Infinity Fabric). Nous admettrons avoir toussé devant le slide ou il était écrit "low latency". Pour le reste AMD mise sur le logiciel, comme sur un nouveau compilateur "optimisé" pour Zen. Baptisé AMD Optimizing C/C++ Compiler (AOCC pour faire court), il s'agit en pratique d'une version "optimisée" de Clang/LLVM 4.0 disponible pour Linux et visant plus spécifiquement la plateforme serveur. Nous n'avons pour le moment pas plus de détails sur les changements effectués par AMD, ni à savoir si ces modifications seront portées dans LLVM (ce qui serait probablement plus utile). La version 1.0 est disponible sur cette page .

En ce qui concerne la roadmap, AMD ne s'est pas trop avancé avec ce slide assez flou au niveau des dates. On note qu'une version "14nm+" de Zen est prévue ce qui est assez curieux. Officiellement GlobalFoundries propose son 14LPP (Low Power Plus) et bien qu'AMD ne l'ait pas confirmé, on pouvait penser que c'est cette version (et non le 14LPE, E pour Early) qui était utilisée pour Zen étant donné qu'elle l'était déjà pour Polaris. Difficile donc de savoir ce qu'AMD entend par "14+", on pense à une version optimisée du 14LPP à venir (une sorte d'équivalent du 14LPC chez Samsung, même si les deux sociétés ont depuis divergé sur leurs process).

L'autre point à noter est l'absence de 10nm. Là encore ce n'est pas une totale surprise, Global Foundries ne proposera pas de 10nm et si TSMC en proposera un, il sera réservé aux clients gros volume (Apple en particulier). Si AMD reste chez Global Foundries pour Zen2, il faudra attendre fin 2018 si la société tient ses délais. AMD s'est cependant ouvert la possibilité de produire des CPU chez d'autres fondeurs en renégociant le wafer supply agreement qui les lie à Global Foundries. Malheureusement aucune information supplémentaire n'a été donnée sur les timings ou les changements à venir.

On passera très rapidement sur l'arrivée des versions "Pro" de Ryzen, qui seront simplement des versions destinées à l'entreprise (avec on l'imagine des fonctionnalités manageability comme celles d'Intel) et sur lesquelles aucun détail n'a été donné.

 

 

Le constructeur confirme par contre l'arrivée des versions mobiles pour le troisième trimestre. AMD confirme qu'il s'agira bien d'APU basées à la fois sur Zen côté CPU, et sur Vega pour le GPU. Sur le papier l'architecture Zen devrait pouvoir être très compétitive sur ce segment et il sera intéressant de voir si AMD est capable de proposer des produits qui séduiront les OEM.

AMD a enfin confirmé l'existence de Threadripper dont nous vous parlions il y a peu. A l'image d'Intel, AMD utilisera ses puces serveurs pour créer des plateformes desktop haut de gamme. Sur le serveur, AMD proposera avec Naples des puces qui relient quatre dies Zeppelin (le die utilisé pour Ryzen) pour proposer jusqu'a 32 coeurs. Des versions double Zeppelin sont également au programme et c'est celles-ci qui seront utilisées pour la plateforme desktop haut de gamme d'AMD que l'on connaissait sous le nom de code Threadripper. AMD a confirmé le nom de code mais n'en aura pas dit plus. Ces puces utiliseront le monstrueux socket SP3r2 (4094 contacts !). Le lancement interviendra cet été selon AMD et le nom commercial utilisera la marque Ryzen (et non Epyc).

En bref

Cette conférence aux investisseurs, pour la partie CPU, n'a pas été très riche en surprises. AMD est concentré sur le lancement des versions mobiles de Ryzen et est beaucoup moins prolixe sur les évolutions à venir qu'il a pu l'être ces dernières années où communiquer était essentiel pour faire oublier la dette technique accumulée par les FX. On restera curieux d'une éventuelle version de "Zen 1" dans un process 14nm optimisé (que ce soit sous la forme de nouveaux SKU, ou plus simplement pour les APU), même si les gros changements n'interviendront pas avant le 7nm qui, chez Global Foundries, n'est prévu que fin 2018.

La confirmation de ThreadRipper reste une annonce qui embarrassera, au moins sur le papier, son concurrent qui ne pourra plus se vanter du titre - certes un peu futile - du plus grand nombre de coeurs dans un CPU desktop. On retiendra au final surtout la confirmation de l'utilisation de l'architecture graphique Vega sur les APU qui pourrait permettre à AMD, pour le coup, de proposer des produits réellement embarrassants pour son concurrent dont les iGP restent assez modestes, particulièrement depuis qu'Intel semble abandonner ses versions les plus haut de gamme, les GT4e.