Google-Sicherheitsforscher nehmen AMDs Zen-Prozessoren auseinander

Sicherheitsforscher von Google haben einen sehr pro­ble­ma­ti­schen An­griffs­weg auf die Zen-Prozessoren AMDs entdeckt. So schaff­ten sie es bei­spiels­wei­se, dass die Chips die 4 als immer gleiche Zufallszahl ausgaben - eine Referenz auf eine bekannte XKCD-Karrikatur.

Firmware überschrieben

Den Google-Experten ist es gelungen, die Sicherheitsmaßnahmen zu umgehen, mit denen AMD seine Prozessor-Firmware schützt. Somit konnten sie eigene Microcode-Updates in die Chips laden, wodurch das Verhalten der Prozessoren gezielt verändert wurde. Zur Demonstration hat man einen Microcode-Patch entwickelt, der die Zufallszahlengenerierung der betroffenen Prozessoren manipuliert und stets die Zahl 4 ausgibt.

Microcode ist eine Art Firmware, die beim Systemstart in den Prozessor geladen wird und dessen Funktionsweise definiert. Normalerweise können nur offizielle Updates von AMD selbst eingespielt werden, da diese mit einer kryptografischen Signatur geschützt sind. Google ist es jedoch gelungen, eigene Microcode-Updates zu erstellen, die von AMD-Prozessoren akzeptiert werden. Betroffen sind alle Chips mit Zen-Architektur, also sowohl Ryzen- als auch Epyc-Modelle.


Diese Entdeckung hat weitreichende Folgen. Durch die Möglichkeit, den Microcode zu verändern, können einerseits neue Funktionen hinzugefügt, andererseits aber auch Sicherheitsmechanismen unterlaufen werden. Besonders brisant ist, dass Googles Methode AMDs Secure Encrypted Virtualization (SEV) und Root-of-Trust-Sicherheitsfunktionen aushebeln kann. Das könnte unter anderem dazu führen, dass vertrauliche Daten in Cloud-Umgebungen gefährdet sind.

Die Sicherheitslücke basiert auf einer Schwäche im Hash-Algorithmus der Signaturprüfung von Microcode-Updates. Dies ermöglicht es Angreifern, eigene Microcode-Patches zu erstellen, die als legitime Updates akzeptiert werden. Die Schwachstelle wurde unter der Bezeichnung CVE-2024-56161 in die Security-Kataloge aufgenommen.

Patch kommt

AMD wurde bereits im September 2024 von Google über das Problem informiert und hat bis Dezember eine Lösung entwickelt. Der Fix wird in Form eines offiziellen Microcode-Updates bereitgestellt und über Mainboard-Hersteller vertrieben. Zunächst wurden Updates für Server- und Embedded-Prozessoren veröffentlicht, während Patches für Desktop-Modelle noch ausstehen.

AMD betont, dass die Schwachstelle nur ausgenutzt werden kann, wenn ein Angreifer bereits administrative Kontrolle über das System besitzt. Dennoch sind die Implikationen erheblich, insbesondere für Cloud-Computing-Anwendungen. Weitere Details zur Sicherheitslücke und zusätzliche Schutzmaßnahmen sollen am 5. März 2025 veröffentlicht werden.
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