Apple ha presentato ufficialmente Memory Integrity Enforcement, un nuovo sistema di protezione della memoria che l’azienda definisce il progresso più significativo mai compiuto nella sicurezza dei sistemi operativi consumer. Ci sono voluti cinque anni per sviluppare e combinare le capacità hardware dei processori Apple Silicon con le capacità software di iOS e macOS.

Secondo gli ingegneri, ora gli utenti di iPhone 17 e iPhone Air possono contare sulla prima protezione della memoria always-on del settore, che funziona senza alcun impatto significativo sulle prestazioni. L’azienda sottolinea che, finora, nessun malware di massa è riuscito a penetrare le difese di iOS . Gli unici attacchi sistemici registrati provengono dall’arsenale di spyware commerciali utilizzati da agenzie governative e costati milioni di dollari.

L’elemento comune di tutte queste catene di hacking sono le vulnerabilità nella gestione della memoria. Queste rimangono l’obiettivo principale degli aggressori e Memory Integrity Enforcement è progettato per bloccare questo vettore di attacco.

Il nuovo meccanismo si basa su diversi livelli. Il primo passo è stato implementare allocatori di memoria sicuri: kalloc_type per il kernel, xzone malloc a livello di userland e libpas in WebKit. Questi allocatori utilizzano informazioni sul tipo per organizzare i blocchi di memoria in modo che gli aggressori non possano sovrapporre oggetti diversi. Questo rende impossibili attacchi come Buffer Overflow e Use-After-Free.

Tuttavia, gli allocatori da soli non sono sufficienti: funzionano con grandi blocchi da 16 KB e non sempre proteggono dagli attacchi all’interno di un singolo tipo. Per raggiungere questo obiettivo, Apple, insieme ad Arm, ha rielaborato la specifica Memory Tagging Extension e ne ha implementato la versione migliorata: Enhanced MTE. Ora ogni area di memoria è contrassegnata da un tag segreto e l’accesso è possibile solo in presenza di una corrispondenza. Un tentativo di accesso oltre il buffer allocato o di utilizzare un’area già liberata viene bloccato a livello di processore e il sistema termina il processo.

Per rafforzare la protezione, Apple ha introdotto il meccanismo Tag Confidentiality Enforcement. Previene la fuga di dati tramite canali di terze parti e li protegge anche dagli attacchi che utilizzano l’esecuzione speculativa. In particolare, gli ingegneri hanno eliminato tre scenari in cui era possibile estrarre dati di servizio tramite differenze nei tempi di elaborazione delle istruzioni o vulnerabilità come Spectre V1. L’iPhone 17 presenta un’ottimizzazione unica: il kernel limita gli offset dei puntatori utilizzando uno speciale pattern 0x2BAD, che elimina virtualmente la possibilità di attacchi affidabili con overrun di memoria arbitrari.

Un passo importante è stato il funzionamento sincrono e continuo di MIE. A differenza del classico MTE, in cui lo sviluppatore può abilitare la gestione differita degli errori, Apple ha sostanzialmente abbandonato questo modello, poiché lascia una finestra per gli attacchi. Il supporto hardware è fornito dai nuovi chip A19 e A19 Pro, che allocano risorse aggiuntive per l’archiviazione dei tag e l’esecuzione dei controlli.

Particolare attenzione è stata dedicata alle applicazioni di terze parti. La protezione si estende non solo ai processi di sistema e al kernel, ma anche ai programmi attraverso i quali specifici utenti vengono più spesso attaccati: messaggistica istantanea, social network e client di posta elettronica. Gli sviluppatori possono già testare EMTE in Xcode come parte del pacchetto Enhanced Security.

Il Red Team di Apple ha trascorso cinque anni cercando di aggirare MIE simulando catene di exploit vecchie e nuove . La conclusione è stata chiara: le vecchie tecniche non funzionano più. La maggior parte delle vulnerabilità diventa inutilizzabile e quelle rimanenti raramente consentono la creazione di un exploit completamente funzionante. Anche se riescono ad agganciare un bug, il resto della catena collassa e gli aggressori devono ricominciare da capo.

Apple afferma che Memory Integrity Enforcement aumenta drasticamente i costi e la complessità della creazione di spyware commerciali. Audit interni hanno dimostrato che molte tecniche utilizzate negli ultimi 25 anni non sono più applicabili. L’azienda definisce questa tecnologia il progresso più significativo nella protezione della memoria nella storia dei sistemi operativi consumer.

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