Cloudflare Workers altyapısında yapılan bir remote Spectre saldırısı, aynı işlem içinde yan yana çalışan bir Worker’dan JSON Web Token (JWT) sızdırdı. Araştırmacılar, üretim ortamında yürüttükleri uçtan uca testte sızıntı hızını saniyede 12 bit’e kadar çıkardıklarını ve bunun 2021’de gösterilen önceki saldırının yaklaşık 360 katı olduğunu açıkladı.
Saldırıda saldırgan Worker ile kurban Worker araştırmacılar tarafından kontrol edildi. JWT, ölçümlerin net görülebilmesi için kurbanın belleğine bilerek yerleştirildi. Çalışmada herhangi bir müşteri verisine erişilmediği özellikle belirtildi.
DyPrIs, V8 Sandbox ve MPK birlikte devreye alındı
Cloudflare, saldırının üretim ortamında artık azaltıldığını ve son üç yılda aktif sömürüye dair bir işaret görmediğini bildirdi. Şirketin verdiği bilgiye göre bu iyileştirme, Dynamic Process Isolation’ın güncellenmesi, V8 Sandbox entegrasyonu ve bellek koruma anahtarları tabanlı işlem içi izolasyonun devreye alınmasıyla sağlandı.
Araştırmacılar ise yayımladıkları makalede, üretimdeki DyPrIs uygulamasının yeterli olmadığını savundu. Cloudflare Workers, farklı kiracılara ait kodu aynı işletim sistemi süreci içinde ayrı V8 isolate’larda çalıştırıyor. Model, süreç bazlı sert izolasyon yerine dil seviyesinde izolasyona dayanıyor; bunun temel nedeni de başlangıç gecikmesini düşük tutmak.
Cloudflare’ın açıklamasına göre saldırının işlemesi için saldırgan ve kurban Worker’ların aynı Worker süreci içinde, fakat ayrı V8 isolate’larda yan yana yerleşmiş olması gerekiyor. Saldırgan kendi isolate’ı içinde geçerli kod çalıştırabiliyor; yerel kod yürütme bu tehdit modelinin dışında tutuluyor. Saldırı, V8 üzerinde bir yazılım açığına ya da sandbox kaçışına dayanmadığı için klasik exploit zincirlerinden ayrılıyor.
Şirket, Worker betiklerinde yerel zaman kaynaklarını CPU yürütmesi sırasında dondurduğunu ya da kaba hale getirdiğini, paylaşılan bellek ve çok iş parçacıklı çalışma desteği sunmadığını belirtti. Buna karşın araştırmacılar, WebSocket trafiğinin uzaktan bir zamanlama kaynağı olarak kullanılabildiğini; Durable Objects’in ise tek bir Worker isolate’ını beş saatten 20 saatin üzerine kadar canlı tutabildiğini gösterdi.
DyPrIs, şüpheli betikleri çağrı tamamlandıktan sonra ayrı bir sürece taşıyor. İncelemeye göre uzun ömürlü bir Durable Object çağrısı, bu izolasyon devreye girmeden çalışmayı sürdürebiliyor. Araştırmacılar ayrıca WebSocket ağırlıklı giriş çıkış faaliyetinin instruction Translation Lookaside Buffer, yani iTLB etkinliğini artırdığını ve bunun DyPrIs’in kullandığı normalize branch-misprediction sinyalini tespit eşiğinin altına düşürdüğünü ortaya koydu.
Cloudflare bu durumu DyPrIs uygulamasındaki bir sınırlama olarak tanımlarken, makale iki zayıflığın da uygulama hatasından çok, kullanılan tespit yaklaşımının temel sınırlamalarını yansıttığını söyledi. Araştırmacılar, sağlam tespitin yürütme sırasında yapılması ve giriş çıkış faaliyetiyle bastırılamayan bir sinyale dayanması gerektiğini savundu.
Deneyler Linux sunucular üzerinde, AMD EPYC Zen 2 ve Zen 3 işlemcilerle gerçekleştirildi. Araştırmacılar ölçümleri bilerek gece saatlerinde, CPU kullanımının yüzde 10 ile 25 arasında olduğu dönemde yürüttü; amaç, mümkün olan en iyi sonucu gözlemekti. Makalede, sistem yükü yükseldikçe sızıntı hızının düştüğü, ancak daha yavaş saldırıların yüksek yük altında da mümkün kaldığı bilgisi yer aldı.
Çalışmaya göre saldırı, yüzde 99,16 doğrulukla saniyede 12 bit’e kadar veri sızdırdı. Bu hız, önceki saldırıda dakikada 2 bit seviyesindeydi.
Bu bulgu, Cloudflare ile TU Graz’ın yaklaşık beş yıl önce yayımladığı ve Workers’a karşı uzaktan Spectre saldırısını 120 bit/saat hızında gösteren araştırmanın ardından geldi. O çalışmada DyPrIs savunma katmanı olarak tanıtılmış, yüzde 0,61 yanlış pozitif oranı rapor edilmiş ve o dönem değerlendirilen Spectre saldırılarına karşı, istatistiksel olarak sıkı süreç izolasyonuyla aynı güvenlik güvencelerini sağladığı sonucuna varılmıştı.
Cloudflare, Workers sertleştirmesine dair ek önlemleri Eylül 2025’te de duyurdu. Şirketin sıraladığı önlemler arasında geliştirilmiş DyPrIs, V8 Sandbox ve MPK tabanlı işlem içi izolasyon yer alıyor. MPK yaklaşımı, Worker heap’lerini donanım tarafından uygulanan koruma anahtarlarının arkasına yerleştiriyor.
Cloudflare’a göre modern x64 sistemlerde bu amaç için yaklaşık 12 anahtar kullanılabiliyor. Şirket, tasarımında bu anahtarları V8 Sandbox ve dönen bir bellek yerleşimiyle birleştirerek, birbirine yakın sandbox’ların aynı anahtarı paylaşmasını engellediğini aktardı.
Eylül 2025 açıklamasında, rastgele MPK atamasının tek başına çapraz isolate erişimlerinin yaklaşık yüzde 92’sini yakalayabileceği, çünkü iki isolate’ın aynı anahtarı alabileceği belirtildi. Daha sıkı dönen yerleşimin ise kapsanan sandbox tehdit modeli içinde bu boşluğu kapatmak için kullanıldığı ifade edildi.