Analyzing and Exploiting Branch Mispredictions in Microcode

我们介绍了uSpectre，这是一种新的瞬时执行攻击类型，它利用微代码分支预测错误来暂时泄露敏感数据。我们发现，许多长期以来已知的和最近发现的瞬时执行攻击，之前被归类为Spectre或Meltdown变种，实际上在某些Intel微架构上是uSpectre的实例。基于我们的观察，我们发现了多种新的uSpectre攻击，并提出了一种针对uSpectre漏洞的防御方法，称为uSLH。

uSpectre论文试图解决由微代码分支预测错误导致的瞬态执行攻击问题，这类攻击能够泄露敏感数据。这是一个新发现的问题，它重新分类了许多之前被认为是Spectre或Meltdown变种的攻击。

关键思路在于识别出许多已知的瞬态执行攻击实际上是特定于Intel微架构的uSpectre实例。通过这一发现，研究人员不仅能够更好地理解这些攻击的本质，还发现了多个新的uSpectre攻击形式，并提出了一种名为uSLH的防御机制来对抗这类漏洞。相比现有研究，uSpectre提供了一个更精确和全面的理解框架，用于解释和防御瞬态执行攻击。

该论文的重要亮点包括：1）对多种已知攻击进行重新分类；2）发现了新的uSpectre攻击形式；3）提出了uSLH作为有效的防御手段。此外，虽然摘要中未提及，但通常此类研究会包含详细的实验设计，可能使用了模拟器或实际硬件平台进行测试，以验证攻击的有效性和防御措施的成功率。值得注意的是，这类研究往往鼓励开源其工具或数据集，以便社区可以进一步验证结果并推进相关领域的研究。

近期在CPU安全漏洞领域内的其他重要研究包括《Spectre Attacks: Exploiting Speculative Execution》、《Meltdown: Reading Kernel Memory from User Space》以及《Foreshadow: Breaking Virtual and Physical Address Isolation》等。这些研究共同推动了对现代处理器中潜在安全威胁的理解，而uSpectre则为这个快速发展的领域提供了新的视角和解决方案。