四个硬件保护区域，一个寄存器位，全部失守。安全研究员Christopher Domas公开了一项针对AMD Family 16h处理器的攻击方法：通过操纵内存控制器的地址转换逻辑，攻击者可以读取甚至改写处理器中受硬件保护的敏感内存区域。

这项研究已经以“Skitter Creek Bath Salts”为名在GitHub上开源，包含完整的工具代码。它并非传统的软件漏洞或固件缺陷，而是作用于内存寻址的最底层。

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攻击原理：翻转一个寄存器位

要理解这个攻击，先要看内存访问的基本路径。当CPU要访问某个物理地址时，数据并不会直接到达DRAM芯片，中间会经过内存控制器——它负责把物理地址转换成通道、列、行等具体坐标。

Domas发现，在AMD Family 16h处理器上，控制“Bank Swizzling”（存储体交错）模式的一个寄存器位可以在运行时被切换，而且不会被锁定。

翻转这一位，物理地址到DRAM单元的映射就会临时改变，产生一个“别名”（Alias）地址。系统在不知情的情况下，会通过一个看似合法的地址，访问到本应受保护的DRAM区域。访问完成后，寄存器还能恢复原状，整个过程几乎不留痕迹。

四个硬件保护区域受影响

利用这个别名地址，攻击者可以触及多个关键硬件保护区域：

  • 平台安全处理器（PSP）：AMD处理器中独立的ARM核心，负责安全启动和密钥管理。攻击者可提取其私有内存中的数据，包括fTPM用于签名的RSA模幂运算代码。
  • 系统管理模式（SMM）：CPU中权限最高的执行模式（Ring -2），其内存SMRAM对操作系统和内核均不可见。攻击者可读取SMM入口代码，理论上可进一步破坏系统固件完整性。
  • C6电源状态数据：CPU核心进入深度休眠C6状态时，完整架构上下文会保存在DRAM中。攻击者可获取CR3寄存器（页表根）、APIC基址等敏感信息。
  • CPU微码：CPU从C6状态唤醒时，会从DRAM重载微码补丁。攻击者可以读取甚至篡改这份DRAM中的微码副本。

影响范围：老APU家族，不含锐龙

AMD Family 16h是AMD于2013年起推出的低功耗、入门级微处理器家族，全部产品均为集成CPU和GPU的APU，主打低功耗笔记本、平板电脑、微型服务器和嵌入式设备。这一家族最著名的应用是第八代游戏主机PS4和Xbox One的核心定制SoC。

Domas明确表示，该攻击方法已在AMD Family 16h处理器上开发并测试成功，涉及较老的Jaguar和Puma架构APU，包括Kabini、Temash、Beema和Mullins。该漏洞不影响现代的锐龙（Zen架构及以后）处理器——后者属于Family 17h或更新家族。

AMD已通过安全公告（AMD-SB-7068）确认此问题。AMD表示，Family 15h（推土机架构及其改良版）和16h处理器中控制内存地址转换的配置寄存器可能无法被锁定。由于这些老旧的处理器家族已停止安全支持，AMD不会为其发布修复补丁。

值得注意的是，利用该漏洞需要攻击者已获得系统的root或管理员权限。因此，它无法作为初始入侵手段，但构成严重的权限提升和内部威胁。Domas同时强调，虽然现代AMD、Intel、ARM和RISC-V处理器的内存控制器也存在类似的地址转换机制，但这并不意味着它们有同样的漏洞，相关研究才刚刚开始。