Linux-Kernel erhält neue Optionen zur Abschaltung von Spectre-Patches

Der Linux-Kernel bietet künftig eine neue Funktion, mit der sich bestimmte zur Abmilderung von Angriffen auf die Spectre-CPU-Lücken eingeführte Patches wieder abschalten lassen. Sie haben oftmals den Nachteil, dass sie die Leistung bestimmter Funktionen oder Arbeitslasten deutlich reduzieren.

Geplant ist nun ein Control-Bit für die Funktion „PR_SPEC_DISABLE_NOEXEC“. Es soll verhindern, dass untergeordnete Prozesse in einem Zustand gestartet werden, indem die Schutzmaßnahmen für Spectre V4 noch aktiv sind, obwohl sie im übergeordneten Prozess bereits deaktiviert wurden.

Einige Experten argumentieren, dass bestimmte Prozesse keinen Spectre-Schutz benötigen und die Performanceeinbußen schwerer wiegen als die Sicherheitsvorteile. Das soll vor allem für abgeschlossene Systeme gelten, in denen Schadcode von außen nicht eingeführt werden kann. Beispiele wären nicht mit dem Internet verbundene Supercomputer oder andere abgeschottete Systeme, auf denen grundsätzlich kein Drittcode ausgeführt wird.

Derzeit enthält der Linux-Kernel bereits zahlreiche Möglichkeiten, bestimmte Spectre-Patches rückgängig zu machen. Sie gehen auf Forderungen von System- und Netzwerkadministratoren zurück. Sie unterstellen, dass die Bedrohungen durch Spectre eher theoretisch sind und sich auch über andere Sicherheitsmaßnahmen abwehren lassen. Selbst der für die Kernel-Entwicklung verantwortliche Linux-Erfinder Linus Torvalds forderte bereits, die Einführung von Spectre-Patches, die die Leistung belasten, zu verzögern.

Seit der Kernel-Version 4.15 ist können Administratoren beispielsweise die eingebauten Schutzfunktionen für die Spectre-V2-Anfälligkeit ausschalten. Ein ähnlicher Schalter für die Spectre-V4-Patches wurde mit Kernel 4.17 hinzugefügt. Der Kernel 4.19 erlaubt es, zusätzlich den Schutz vor Angriffen auf Spectre V1 abzuschalten. Zuvor bot der Kernel bereits eine Option, mit der sich die Komplexität der Spectre-Schutzfunktionen reduzieren lässt – oder der Schutz auf komplett ausgeschaltet werden kann.

Jüngste Benchmarks zeigen, dass beispielweise die Single Thread Indirect Branch Predictors genannte Schutzfunktion die Leistung von PHP-Servern um 30 Prozent herabsetzte – was Administratoren veranlasste, den Einsatz des zugehörigen Patches zu überdenken. Zwar sind die Spectre und Meltdown genannten Angriffe auf Lücken in Prozessoren von Intel, AMD und ARM bereits seit mehr als einem Jahr bekannt, sie sind bisher aber eine rein theoretische Bedrohung. Bisher wurden keine aktiven Angriffe auf eine der CPU-Schwachstellen dokumentiert.