Las CPU AMD sufren una nueva vulnerabilidad, Heracles, la cual ataca a su sistema de virtualización y permite recuperar datos confidenciales

Lo último en vulnerabilidades de CPU va destinado hacia AMD, puesto que un grupo de investigadores de ETH Zúrich ha demostrado que la tecnología de virtualización segura de los rojos, conocida como SEV-SNP, tiene un punto débil que permite al hipervisor recuperar datos confidenciales de las máquinas virtuales. El ataque, bautizado como Heracles, logra filtrar información sensible como contraseñas, claves criptográficas o cookies de sesión aprovechando cómo el hardware de AMD vuelve a cifrar páginas de memoria cuando se mueven dentro de la RAM del sistema.

Por desgracia, las vulnerabilidades en el hardware están a la orden del día y por mucho que se mitigan, han estado, están y estarán de distinta manera, por un lado, u otro, ningún producto es invulnerable, como tampoco su sistema. Lo que vamos a ver no afecta tanto a los usuarios comunes, por norma general, pero sí a los servidores con hardware de los de Lisa Su, y es bastante grave.

Heracles, la vulnerabilidad de las CPU AMD que se aprovecha de una brecha en el SEV-SNP

Para los que no sepan de qué estamos hablando, SEV-SNP (Secure Encrypted Virtualization – Secure Nested Paging) es la tecnología de AMD diseñada para crear máquinas virtuales confidenciales (CVM) en entornos de nube y virtualización. Su objetivo es que ni siquiera el hipervisor (que normalmente tiene privilegios máximos) pueda acceder al contenido de la memoria de la máquina virtual.

El apodo SNP añade un nivel extra de seguridad al reforzar la integridad de las tablas de paginación con Nested Paging, algo que se hace para evitar que el hipervisor manipule la traducción de direcciones o pueda meter código malicioso en la máquina virtual.

Entonces, ¿qué ha ocurrido? Pues que los investigadores han revelado que pese a que SEV-SNP cifra la memoria de cada máquina virtual con AES en modo XEX para evitar cualquier espionaje, la combinación de tres factores destroza toda la seguridad:

• El permiso del hipervisor para leer los datos cifrados.
• Su capacidad de reubicar páginas de memoria.
• El uso de valores de “tweak” estáticos.

Los tres factores al unísono abren la puerta a un ataque práctico. Los investigadores construyen lo que llaman un “oráculo de texto plano elegido”, de ahí un poco el nombre de la vulnerabilidad, que básicamente consiste en comparar cómo se cifran datos conocidos al ser reubicados y usar esa información para deducir los secretos que maneja la máquina víctima. Teniendo en cuenta que las CVM son actualmente el estándar de seguridad por defecto en la nube, el problema de AMD con Heracles en las CPU es realmente preocupante.

¿En qué influye esto? Simplificando mucho la idea, supongamos que alquilas una máquina virtual a una empresa, y lógicamente, no quieres que el proveedor del servicio sepa la información con la que estás trabajando. Pues bien, esto rompe esa privacidad de lleno y el hipervisor que esté de turno puede verla de manera no muy complicada a poco que sepa.

Otro ataque de canal lateral que tiene que se mitigado

Lógicamente, AMD fue avisada de esto en enero de este año y tras los 6 meses pertinentes, la vulnerabilidad se ha hecho pública a lo que la compañía ha respondido de la siguiente manera:

Si bien la visibilidad del texto cifrado es un canal lateral potencial conocido en SEV-SNP, AMD cree que se pueden tomar medidas para dificultar la explotación de este tipo de ataques de canal lateral. La capacidad del hipervisor para mover o intercambiar páginas de invitado se puede deshabilitar mediante controles de políticas específicos para el invitado en SEV-SNP.

Además, AMD ha introducido la ocultación de texto cifrado a partir de los procesadores EPYC de 5.ª generación (Turin). Esta ocultación limita la capacidad del hipervisor para ver el texto cifrado del invitado durante su ejecución, lo que reduce el riesgo de canales laterales de texto cifrado.

Esto se traduce en hacer lo siguiente desde el punto de vista de los administradores de sistemas:

1) Habilitar la ocultación de texto cifrado. Esta función solo está disponible en CPU con el Fn8000_0024_ECX_x00 como CPUID.
2) Habilitar la nueva política de invitado PAGE_SWAP_DISABLE, de modo que el hipervisor no pueda mover páginas de invitado en la DRAM. Consulte con AMD sobre la compatibilidad de CPU y firmware. AMD añadió esta función en SEV-SNP ABI 1.58 (mayo de 2025).

Perder seguridad, o perder rendimiento: AMD ya ha escogido con Heracles

Esto es crucial, porque Heracles funciona cuando una página de memoria cifrada se mueve y entonces, el controlador de memoria vuelve a cifrar el contenido usando el mismo algoritmo, pero con un valor de “tweak” distinto ligado a la nueva dirección física.

Al comparar estos cifrados y disponer de datos controlados por el atacante dentro de la VM (inyectados, por ejemplo, mediante paquetes ICMP), los investigadores aseguran que se construye un diccionario de equivalencias entre texto plano y cifrado. De esta manera, basta con ir probando hasta acertar el valor real del dato que se quiere filtrar. El proceso puede tardar segundos por byte, pero con datos como contraseñas ASCII el tiempo se reduce drásticamente.

Sobra decir que para mitigar esto se tienen que eliminar capacidades del hipervisor, como hemos visto arriba, lo cual implica que la gestión dinámica de la memoria en la nube sea más compleja, hasta tal punto de que podríamos hablar de una penalización de rendimiento típica de este tipo de ataques y vulnerabilidades. Y claro, si AMD no parchea el problema en mayor o menor medida, un mayor número de ataques de este tipo seguirán siendo accesibles a todos aquellos que no se hayan enterado del problema.

O lo que es igual, comprometer la seguridad o perder rendimiento. AMD tiene que elegir y mover ficha con Heracles, porque de momento no hay respuesta a esto más allá de las soluciones propuestas y descritas arriba, así que... Parece que optan por perder rendimiento directamente, aunque no han dicho cuánto realmente.