升級 Windows 10 1809 的好理由！？對效能衝擊較低的 Spectre v2 修補方式 Retpoline 更新釋出

近代處理器均加入推測執行機制，若是推測正確則可加速完成工作，但去年開春爆發 Spectre 和 Meltdown 漏洞，即是針對處理器的推測執行機制進行攻擊。日前 Microsoft 針對 Windows 10 1809 推出 KB4482887 累積更新，導入對效能開銷更少的 Retpoline 修正方式。

Spectre 和 Meltdown 漏洞及其相關變種，於 2018 年開始就給全世界一記重拳，透過現代處理器加強性能的推測執行機制，讓該機制執行不合法的程式碼步驟，藉以暴露平時躲在層層安全高牆之後機密資訊。初步的解決方式相當簡單暴力，直接關閉推測執行就沒有安全性疑慮，但藉由推測執行獲得效能加成的工作，就會出現程度不一的衝擊。

Microsoft 於 Windows 10 Insider Preview Builds 18272 64 位元版及其之後的作業系統版本，導入由 Google Paul Turner 工程師開發，用來解決 Spectre Variant 2 安全性漏洞的「Retpoline」修正方式。Retpoline 由 return 和 trampoline 2 字結合而成，讓處理器的 indirect branch prediction 間接分支預測器猜錯或是進入無限循環，因而放棄並回歸至正常的執行步驟。Retpoline 相對於先前的修復方式，對於效能的影響較小，並已整合進入 Linux 核心修補程式當中，包含 4.14 與 4.9 版本。

▲Windows 10 1809 最近的 KB4482887 累積更新已加入 Retpoline 修正方式，相對於先前修正 Spectre Variant 2 漏洞的效能影響更少。需要獨立更新檔的使用者，請點我由 Microsoft Update Catalog 直接下載。

Windows 10 1809 3 月 1 號推出的 KB4482887 累積更新當中，已經向後移植整合 Retpoline，但由於複雜度的關係，Retpoline 將不會推廣至先前 Windows 10 版本，僅針對 1809 版及其之後的 2019 年 4 月更新版本。根據 KB4482887 更新說明，Retpoline 修復方式預設為關閉，預計數月內透過雲端設定逐步開放，使用者也可透過下列手動方式啟用。

一般版本

reg add "HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Session Manager\Memory Management" /v FeatureSettingsOverride /t REG_DWORD /d 0x400
reg add "HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Session Manager\Memory Management" /v FeatureSettingsOverrideMask /t REG_DWORD /d 0x400
重新開機

伺服器版本

reg add "HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Session Manager\Memory Management" /v FeatureSettingsOverride /t REG_DWORD /d 0x400
reg add "HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Session Manager\Memory Management" /v FeatureSettingsOverrideMask /t REG_DWORD /d 0x401
重新開機

增加登錄檔機碼之後，使用者可以透過 PowerShell 輸入 Get-SpeculationControlSettings，檢查是否正確開啟（須先行安裝 SpeculationControl 模組）。若是回傳結果 BTIKernelRetpolineEnabled、BTIKernelImportOptimizationEnabled 均為 True 真值，表示已正確開啟並使用 Retpoline 修正方式。（註：Intel Skylake 微架構及其繼任者於 RSB（Return Stack Buffer）清空時，對於 RET 指令有不同的行為表現，因此無法套用 Retpoline。）

資料來源

March 1, 2019—KB4482887 (OS Build 17763.348)

Mitigating Spectre variant 2 with Retpoline on Windows

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