Spectreとは？

Spectreは2018年1月に公開されたCPUのマイクロアーキテクチャ上の脆弱性群の総称で、同時に発表されたMeltdownとともに業界に大きな衝撃を与えました。CVE-2017-5753・CVE-2017-5715として登録されています。

現代のCPUは処理を高速化するために投機的実行（Speculative Execution）と分岐予測（Branch Prediction）という技術を使います。CPUは条件分岐の結果が確定する前に「おそらくこちらの分岐に進む」と予測して先行処理を行い、予測が外れたらその結果を捨てます。Spectreはこの「捨てられるはずの処理の痕跡」がCPUのキャッシュに残ることを利用した攻撃です。

攻撃の流れを簡単に示すと次の通りです。

• 攻撃者は分岐予測器を特定のパターンで「訓練」し、本来は実行されないコードパスへCPUを誘導する。
• 投機的実行中に他プロセスのメモリ上の機密データが参照される。
• 処理は破棄されるがキャッシュの状態変化が残るため、タイミング差（サイドチャネル）を計測して1ビットずつ情報を読み出せる。

Spectreはソフトウェアだけでは完全な防御が難しく、OSやブラウザによる部分的緩和策に加えてCPUのマイクロコードアップデートも必要とされました。Intel・AMD・ARMなど主要CPUベンダーが影響を受けた点でその深刻さが際立ちます。