一、ATF(TF-A)安全通告 TFV-7 (CVE-2018-3639)

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| Title | TF-A披露基于cache前瞻执行漏洞变种4 |
| CVE ID | CVE-2018-3639 |
| Date | 21 May 2018 (Updated 7 June 2018) |
| Versions Affected | All, up to and including v1.5 |
| Configurations Affected | All |
| Impact | 泄露安全世界的数据到非安全世界 |
| Fix Version | Pull Request #1392, Pull Request #1397 |
| Credit | Google |

本安全通告描述了当前对TF-A披露的基于cache前瞻执行漏洞变种4的理解，该漏洞是由Google Project Zero团队发现的。要了解Arm系统上这些漏洞的背景和更广泛的影响，请参阅Arm处理器安全更新（Arm Processor Security Update）。

在写这篇文章的时候，还没有发现TF-A项目中一个变体4的漏洞被用来攻击TF-A。针对TF-A的当前标准配置实现攻击可能非常困难，因为使用攻击者控制的输入进入安全世界的接口有限。然而，随着复杂的新固件接口的引入，这变得越来越难以保证，例如软件委托异常接口(Software Delegated Exception Interface (SDEI))。此外，TF-A项目并不具有对所有供应商提供的接口的可见性。因此，TF-A项目采取保守的方法，在安全世界执行期间尽可能缓解变体4。通过设置实现定义的控制位来防止store和load指令的re-order，从而启用缓解。

对于每种受影响的CPU类型，TF-A在Pull Request #1392和Pull Request #1397中实现了以下两种缓解方法。这两种方法都对系统性能有影响，这种影响因CPU类型和用例的不同而不同。缓解代码在默认情况下是启用的，但对于不受影响的平台或认为风险足够低的平台，可以在编译时禁用。

怎么禁用呢？

下面小节中未提到的Arm cpu不受影响。

二、静态缓解（Static mitigation）

对于受影响的cpu，这种方法允许在每次PE复位之后，EL3初始化期间使能缓解。没有提供在运行时禁用缓解的机制。

这种方法永久性地减轻了整个软件堆栈的负担，并且在其他软件组件中不需要额外的缓解代码。

TF-A为以下受影响的cpu实现了这种方法：

1）Cortex-A57和Cortex-A72，通过设置CPUACTLR_EL1 (S3_1_C15_C2_0)的第55位(禁用load pass store)。

2）Cortex-A73，通过设置S3_0_C15_C0_0的第3位(未在技术参考手册(TRM)中记录)。

3）Cortex-A75，通过设置CPUACTLR_EL1 (S3_0_C15_C1_0)的第35位(TRM中是reserved)。

三、动态缓解（Dynamic mitigation）

对于受影响的cpu，这种方法还允许在每次PE复位后，EL3初始化期间使能缓解。此外，该方法在Arm架构范围内实现了SMCCC_ARCH_WORKAROUND_2，以允许处于较低异常级别的调用者在其执行上下文中临时禁用缓解，因为在这种情况下，风险被认为足够低。此方法允许在进入EL3时进行缓解，并在退出EL3时恢复较低异常级别的缓解状态。有关此方法的更多信息，请参考Firmware interfaces for mitigating cache speculation vulnerabilities。

这种方法可以通过其他软件组件中的附加缓解代码加以补充，例如调用SMCCC_ARCH_WORKAROUND_2的代码。然而，即使在其他软件组件中没有任何缓解代码，这种方法也将有效地永久缓解整个软件堆栈，因为固件管理执行上下文的默认缓解状态是使能的。

由于这种方法的期望是在禁用缓解的情况下执行更多的软件，因此对于某些系统或用例来说，这可能会比静态方法产生更好的系统性能。但是，对于其他系统或用例，这种性能节省可能被SMCCC_ARCH_WORKAROUND_2调用和TF-A异常处理的额外开销所抵消。

TF-A为以下受影响的CPU实现了这种方法:

Cortex-A76，通过设置和清除CPUACTLR2_EL1 (S3_0_C15_C1_1)的第16位(TRM中是保留的)。

参考：

9.7. Advisory TFV-7 (CVE-2018-3639) --- Trusted Firmware-A 2.9.0 documentation