Spectre ja Meltdown ovat tietokoneen suorittimissa olevia tietoturva-aukkoja.[1] Meltdown perustuu virheeseen suorittimen kyvyssä suorittaa ohjelmaa epäjärjestyksessä (engl. out of order execution).[1] Spectre perustuu haarautumisen ennakoinnissa (engl. branch prediction) ja spekulatiivisessa suorituksessa olevaan virheeseen.[1] Haavoittuvuutta on kutsuttu "luultavasti pahimmaksi koskaan löydetyksi suorittimen bugiksi".[2]
Suorittimet suorittavat käskyjä ennakoivasti ja hylkäävät suoritetun osan mikäli ennakoitu ehto olikin väärä.[3] Hylätyt käskyt eivät muuta ohjelman lopputulosta, mutta vaikuttavat välimuistin myöhempään suorituskykyyn myös, kun arvoja ei olisi koskaan pitänyt ladata ilman ennakoivaa suorittamista.[3] Välimuistiin jääneet arvot voidaan havaita, koska niiden haku on hieman nopeampaa.[3] Myös haarautumisen ennakoinnin nopeutta voidaan seurata, joka samalla tavoin voi paljastaa tietoa.[3] Käyttöjärjestelmiin on tehty muutoksia tavoitteena suojata haavoittuvuuksilta.[3]
Aukoista julkaistiin alkuvuonna 2018.[1] Aukon julkaisun jälkeen on löydetty useita muita muunnelmia (kuten Foreshadow, ZombieLoad, RIDL ja Fallout).[4] Julkaisun jälkeen on löydetty myös luokka haavoittuvuuksia nimeltä Microarchitectural Data Sampling (MDS), joka kohdistuu suorittimen sisäisiin puskureihin eikä välimuistiin.[5] Haavoittuvuudet mahdollistavat järjestelmän suojauksien ohittamisen ja suojautun järjestelmämuistin lukemisen antaen pääsyn tietoihin kuten salasanoihin ja salausavaimiin.[5] Myös suorittimien sisäisestä mikro-operaatioiden käsittelystä on löydetty haavoittuvuuksia.[6] Vuonna 2020 uutisoitiin Spectre-STC -muunnelmasta[7] ja vuonna 2021 julkistettiin SRV-muunnelma.[8][9] Vuonna 2024 kerrottiin BHI-muunnelmasta.[10]
Googlen tutkijoiden mukaan vastaavat haavoittuvuudet säilyvät uhkana.[11]