Neue Angriffs-Technik RowHammer auf DRAM-Speicher.

Google hat die Technik „Half-Double“ vorgestellt, eine neue Angriffsmethode der RowHammer-Klasse, die es ermöglicht, den Inhalt einzelner Bits im dynamischen RAM (DRAM) zu ändern. Der Angriff tritt auf einigen modernen DRAM-Chips auf, deren Hersteller eine Verkleinerung der Zellgeometrie erreicht haben.

Erinnern wir uns daran, dass Angriffe der RowHammer-Klasse es ermöglichen, den Inhalt einzelner Bits im Speicher zu verzerren, indem Daten wiederholt aus benachbarten Speicherzellen ausgelesen werden. Da DRAM-Speicher als zweidimensionales Array aus Zellen besteht, wobei jede Zelle aus einem Kondensator und einem Transistor besteht, führt das kontinuierliche Auslesen eines bestimmten Speicherbereichs zu Spannungsschwankungen und Anomalien, die zu einem kleinen Verlust von Ladung in benachbarten Zellen führen können. Ist die Ausleseintensität hoch genug, kann die benachbarte Zelle so viel Ladung verlieren, dass ein weiterer Regenerationszyklus nicht rechtzeitig ihr ursprüngliches Zustand wiederherstellen kann, was zu einer Änderung der in der Zelle gespeicherten Daten führt.

Um sich vor RowHammer zu schützen, haben Chip-Hersteller den TRR-Mechanismus (Target Row Refresh) implementiert, der das Verzerren von Zellen in benachbarten Zeilen verhindert. Die Half-Double-Methode ermöglicht es jedoch, diesen Schutz zu umgehen, indem sie nutzt, dass Verfälschungen nicht auf benachbarte Zeilen beschränkt sind und sich auf andere Zeilen im Speicher ausweiten, wenn auch in geringerem Maße. Ingenieure von Google haben gezeigt, dass für aufeinanderfolgende Speicherzeilen 'A', 'B' und 'C' die Zeile 'C' angegriffen werden kann, während auf die Zeile 'A' sehr intensiv zugegriffen wird und nur geringe Aktivität auf die Zeile 'B' erfolgt. Zugriffe auf die Zeile 'B' während des Angriffs aktivieren eine nichtlineare Ladungsverlust und ermöglichen es, die Zeile 'B' als Transportmittel für die Übertragung des Rowhammer-Effekts von Zeile 'A' auf 'C' zu nutzen.

Im Gegensatz zu dem TRRespass-Angriff, der Sicherheitslücken in verschiedenen Implementierungen des Mechanismus zur Verhinderung von Zellverzerrungen ausnutzt, basiert der Half-Double-Angriff auf den physikalischen Eigenschaften des Siliziumsubstrats. Half-Double zeigt, dass die wahrscheinlich durch Rowhammer verursachten Effekte eine Funktion der Distanz und nicht der direkten Nähe der Zellen sind. Bei der Verkleinerung der Zellgeometrien in modernen Chips nimmt auch der Einflussbereich der Verzerrungen zu. Es ist nicht ausgeschlossen, dass der Effekt auch über mehr als zwei Zeilen hinweg beobachtet werden kann.

Es wird berichtet, dass zusammen mit der JEDEC-Vereinigung mehrere Vorschläge zur Analyse möglicher Wege zur Eindämmung solcher Angriffe erarbeitet wurden. Die Informationen über die Methode wurden öffentlich gemacht, da Google der Meinung ist, dass die durchgeführte Forschung das Verständnis des Rowhammer-Phänomens erheblich erweitert und die Bedeutung der Zusammenarbeit von Forschern, Chip-Herstellern und anderen Interessierten bei der Entwicklung einer umfassenden und langfristigen Schutzlösung unterstreicht.

Quelle: opennet.ru