En gruppe forskere fra det frie universitet i Amsterdam, det schweiziske føderale institut for teknologi i Zürich og Qualcomm undersøger effektiviteten af beskyttelsen mod angreb af typen, der anvendes i moderne DDR4 hukommelseschips , som muliggør ændring af indholdet af individuelle bits i dynamisk RAM (DRAM). Resultaterne var ikke opmuntrende, og DDR4-chips fra de største producenter forbliver sårbare ().
RowHammer sårbarheden tillader forvrængning af indholdet af individuelle hukommelsesskaber ved cyklisk at læse data fra naboceller. Da DRAM-hukommelse består af et todimensionelt array af celler, hver bestående af en kondensator og en transistor, fører kontinuerlig læsning af det samme hukommelsesområde til spændingsfluktuationer og anomalier, som forårsager en lille ladetab i de nærliggende celler. Hvis læseintensiteten er tilstrækkelig høj, kan en celle miste en betydelig mængde ladning, og den efterfølgende regenereringscyklus vil ikke være i stand til at gendanne dens oprindelige tilstand, hvilket fører til en ændring af de lagrede data i cellen.
For at blokere denne effekt anvender moderne DDR4-chips TRR-teknologi (Target Row Refresh), som er designet til at forhindre forvrængning af celler under en RowHammer-angreb. Problemet er, at der ikke er en ensartet tilgang til implementeringen af TRR, og hver producent af CPU'er og hukommelse fortolker TRR på sin egen måde, anvender egne beskyttelsesmetoder og afslører ikke detaljer om implementeringen.
Studiet af de metoder, som producenterne anvender til at blokere RowHammer, har gjort det nemt at finde måder at omgå beskyttelsen. Ved testning viste det sig, at producenternes praksis med " (security by obscurity) ved implementeringen af TRR kun hjælper til at beskytte i særlige tilfælde, der dækker typiske angreb, der manipulerer ændringen af ladningen i en eller to nærliggende rækker.
Et værktøj udviklet af forskere gør det muligt at teste chips for sårbarhed over for multikantede RowHammer-angreb, hvor forsøget på at påvirke ladningen sker for flere rækker hukommelsesceller på én gang. Sådanne angreb kan omgå den beskyttelse mod TRR, som nogle producenter har implementeret, og fører til forvrængning af hukommelsesbits, selv på nyt udstyr med DDR4-hukommelse.
Ud af 42 undersøgte DIMM-moduler viste 13 moduler sig at være sårbare over for ikke-standardiserede RowHammer-angreb, på trods af den angivne beskyttelse. De problematiske moduler er produceret af SK Hynix, Micron og Samsung, hvis produkter 95% af DRAM-markedet.
Ud over DDR4 blev der også undersøgt chips LPDDR4, der anvendes i mobile enheder, som også viste sig at være følsomme over for udvidede RowHammer-angreb. Især var hukommelsen, der anvendes i Google Pixel-smartphones, Google Pixel 3, LG G7, OnePlus 7 og Samsung Galaxy S10, udsat for problemet.
Forskere var i stand til at reproducere flere udnyttelsesteknikker på de problematiske DDR4-chips. For eksempel krævede brugen af RowHammer- til PTE (Page Table Entries) at udføre angrebet i en periode på mellem 2,3 sekunder og tre timer og femten sekunder, afhængigt af de testede chips. at beskadige den RSA-2048 offentlige nøgle lagret i hukommelsen tog mellem 74,6 sekunder og 39 minutter og 28 sekunder. til at omgå godkendelseskontrol ved at modificere sudo-processens hukommelse tog 54 minutter og 16 sekunder.
For at teste de anvendte DDR4-hukommelseschips er værktøjet . For at gennemføre et angreb med succes kræves oplysninger om den fysisk adressefordeling, der anvendes i hukommelseskontrolleren, i relation til bankerne og rækkerne af hukommelsesceller. For at bestemme fordelingen er der desuden udviklet et værktøj , som kræver kørsel med root-rettigheder. Snart vil der også blive offentliggjort en applikation til test af smartphone-hukommelse.
Virksomheden og blev anbefalet at bruge højfejlsikker hukommelse (ECC), hukommelseskontrollere, der understøtter Maximum Activate Count (MAC), og anvende højere regenereringshastigheder for at beskytte sig. Forskere mener dog, at der ikke er nogen garanti for beskyttelse mod Rowhammer for allerede producerede chips, og at anvendelsen af ECC og øgning af hukommelsens regenereringshastighed har vist sig ineffektivt. Tidligere er der eksempelvis blevet foreslået angreb på DRAM-hukommelse forbi ECC-beskyttelse, samt muligheden for at udføre et angreb på DRAM gennem , fra og kørsel af JavaScript i browseren.
Kilde: opennet.ru
