{"id":102301,"date":"2021-11-16T21:36:47","date_gmt":"2021-11-16T19:36:47","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/novosti-interneta\/blacksmith-novaya-ataka-na-pamyat-dram-i-chipy-ddr4"},"modified":"2021-11-16T21:36:47","modified_gmt":"2021-11-16T19:36:47","slug":"blacksmith-novaya-ataka-na-pamyat-dram-i-chipy-ddr4","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/novosti-interneta\/blacksmith-novaya-ataka-na-pamyat-dram-i-chipy-ddr4","title":{"rendered":"Blacksmith \u2014 neuer Angriff auf DRAM-Speicher und DDR4-Chips","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Eine Gruppe von Forschern der ETH Z\u00fcrich, der Vrije Universiteit Amsterdam und Qualcomm hat eine neue RowHammer-Angriffsart ver\u00f6ffentlicht, die es erm\u00f6glicht, den Inhalt einzelner Bits des dynamischen RAM (DRAM) zu ver\u00e4ndern. Der Angriff tr\u00e4gt den Codenamen Blacksmith und die Kennung CVE-2021-42114. Viele DDR4-Chips, die mit einem Schutz gegen zuvor bekannte RowHammer-Methoden ausgestattet sind, sind anf\u00e4llig f\u00fcr dieses Problem. Ein Toolkit zur \u00dcberpr\u00fcfung der eigenen Systeme auf diese Sicherheitsanf\u00e4lligkeit wurde auf GitHub ver\u00f6ffentlicht. <\/p>\n

Es ist wichtig zu beachten, dass Angriffe der Klasse RowHammer es erm\u00f6glichen, den Inhalt einzelner Bits im Speicher zu verf\u00e4lschen, indem Daten aus benachbarten Speicherzellen zyklisch gelesen werden. Da DRAM-Speicher aus einem zweidimensionalen Array von Zellen besteht, die je aus einem Kondensator und einem Transistor bestehen, f\u00fchrt das kontinuierliche Lesen eines bestimmten Speicherbereichs zu Spannungsfluktuationen und Anomalien, die einen geringen Ladeverlust in benachbarten Zellen verursachen. Bei intensiven Lesevorg\u00e4ngen kann eine benachbarte Zelle gen\u00fcgend Ladung verlieren, sodass der n\u00e4chste Regenerationszyklus nicht ausreicht, um ihren urspr\u00fcnglichen Zustand wiederherzustellen, was zu einer \u00c4nderung des in der Zelle gespeicherten Wertes f\u00fchrt. <\/p>\n

Um sich gegen RowHammer zu sch\u00fctzen, haben Chip-Hersteller den Mechanismus TRR (Target Row Refresh) vorgeschlagen, der vor der Verzerrung von Zellen in benachbarten Zeilen sch\u00fctzt. Da die Sicherheit jedoch auf dem Prinzip \"Sicherheit durch Unklarheit\" beruhte, l\u00f6ste sie das zugrunde liegende Problem nicht, sondern sch\u00fctzte nur vor bekannten speziellen F\u00e4llen, was es erm\u00f6glichte, einfache Umgehungswege zu finden. Im Mai schlug beispielsweise die Firma Google die Methode Half-Double vor, gegen die der TRR-Schutz nicht wirksam war, da bei dem Angriff Zellen betroffen waren, die nicht direkt an das Ziel angrenzten. <\/p>\n

Die neue Methode Blacksmith bietet einen alternativen Ansatz zur Umgehung des TRR-Schutzes. Sie basiert auf einer ungleichm\u00e4\u00dfigen Behandlung mit unterschiedlicher Frequenz von zwei oder mehr Angreiferzeilen, um eine Ladungsleckage zu verursachen. Um das Muster des Zugriffs auf den Speicher zu bestimmen, das zu einer Ladungsleckage f\u00fchrt, wurde ein spezieller Fuzzer entwickelt, der automatisch Angriff Parameter f\u00fcr spezifische Chips ermittelt, indem er die Reihenfolge, Intensit\u00e4t und Systematik des Zugriffs auf die Zellen variiert. <\/p>\n

Eine solche Methode, die nicht mit den gleichen Zellen interagiert, macht die derzeitigen TRR-Schutzma\u00dfnahmen ineffektiv. Diese basieren letztlich auf der Z\u00e4hlung der wiederholten Zugriffe auf Zellen und initiieren bei Erreichen bestimmter Werte eine Neuladung benachbarter Zellen. Im Blacksmith-Zugriffsmuster wird der Zugang sofort auf mehrere Zellen von verschiedenen Seiten der Zielzelle verteilt, was eine Ladungsl\u00fccke erm\u00f6glicht, ohne die Schwellenwerte zu erreichen. <\/p>\n

Die Methode stellte sich als deutlich effektiver heraus als fr\u00fchere Wege zur Umgehung von TRR \u2014 den Forschern gelang es, die Verzerrung von Bits in allen 40 neu angeschafften unterschiedlichen DDR4-Speichermodulen von Samsung, Micron, SK Hynix und einem unbekannten Hersteller zu erzielen (bei 4 Chips war der Hersteller nicht angegeben). Zum Vergleich war die zuvor von denselben Forschern vorgeschlagene Methode TRRespass nur f\u00fcr 13 von 42 zu diesem Zeitpunkt getesteten Chips wirksam. <\/p>\n

Generell wird angenommen, dass die Blacksmith-Methode auf 94 % aller DRAM-Chips anwendbar ist, die auf dem Markt erh\u00e4ltlich sind. Forscher geben jedoch an, dass einige Chips anf\u00e4lliger und leichter anzugreifen sind als andere. Die Verwendung von ECC-Speicherfehlerkorrekturen und einer verdoppelten Speicheraktualisierungsrate bietet keinen vollst\u00e4ndigen Schutz, erschwert jedoch den Angriff. Bemerkenswert ist, dass das Problem in bereits produzierten Chips nicht durch Software-Updates behoben werden kann und eine neue Hardware-Schutzma\u00dfnahme erfordert, weshalb diese Attacke noch viele Jahre relevant bleiben wird. <\/p>\n

Als praktische Beispiele werden Methoden genannt, bei denen Blacksmith verwendet wird, um den Inhalt von Seitenadresseneintr\u00e4gen (PTE, Page Table Entry) zu modifizieren, um Kernelprivilegien zu erlangen, den im Speicher gespeicherten \u00f6ffentlichen Schl\u00fcssel RSA-2048 in OpenSSH zu besch\u00e4digen (was dazu f\u00fchren kann, dass der \u00f6ffentliche Schl\u00fcssel mit dem privaten Schl\u00fcssel des Angreifers \u00fcbereinstimmt, um sich mit der VM des Opfers zu verbinden), und um die Berechtigungs\u00fcberpr\u00fcfung durch \u00c4nderung des Speichers des sudo-Prozesses zu umgehen, um Root-Rechte zu erhalten. Je nach Chip kann es von 3 Sekunden bis zu mehreren Stunden dauern, um ein einzelnes Zielbit zu \u00e4ndern. virtuellen Maschine<\/a> Die Angreifer manipulieren den Zusammenhang mit dem privaten Schl\u00fcssel, um sich mit der VM des Opfers zu verbinden und die Berechtigungspr\u00fcfungen durch Modifikation des Speichers des Sudo-Prozesses zu umgehen, um Root-Rechte zu erlangen. Je nach Chip ben\u00f6tigt es f\u00fcr die Ver\u00e4nderung eines einzelnen Zielbits zwischen 3 Sekunden und mehreren Stunden f\u00fcr die Durchf\u00fchrung des Angriffs.

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Zus\u00e4tzlich kann die Ver\u00f6ffentlichung des offenen Frameworks LiteX Row Hammer Tester hervorgehoben werden, das entwickelt wurde, um Methoden zum Schutz von Speicher vor RowHammer-Angriffen zu \u00fcberpr\u00fcfen. Dieses Framework wurde von Antmicro im Auftrag von Google konzipiert und basiert auf der Nutzung von FPGAs, um vollst\u00e4ndige Kontrolle \u00fcber die Befehle zu erhalten, die direkt an den DRAM-Chip gesendet werden, wodurch der Einfluss des Speichercontrollers ausgeschlossen wird. F\u00fcr die Interaktion mit FPGA wird ein Toolkit in Python bereitgestellt. Die FPGA-Basis umfasst ein Modul f\u00fcr die paketweise Daten\u00fcbertragung (das Zugriffsmuster auf den Speicher definiert), einen Payload-Executor, einen Controller auf Basis von LiteDRAM (der die gesamte erforderliche Logik f\u00fcr DRAM verarbeitet, einschlie\u00dflich der Aktivierung von Zeilen und der Aktualisierung des Speichers) sowie eine CPU VexRiscv. Die Ergebnisse des Projekts werden unter der Apache 2.0-Lizenz ver\u00f6ffentlicht. Es wird die Verwendung verschiedener FPGA-Plattformen unterst\u00fctzt, einschlie\u00dflich Lattice ECP5, Xilinx Series 6, 7, UltraScale und UltraScale+.
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Quelle: opennet.ru<\/a> <\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"

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