Az Amsterdami Szabad Egyetem, a Zürichi Műszaki Egyetem és a Qualcomm kutatócsoportja a modern DDR4 memóriachipek támadások elleni védelmének hatékonyságát vizsgáló kutatás , amely lehetővé teszi a dinamikus RAM (DRAM) egyes bitjeinek tartalmának megváltoztatását. Az eredmények kiábrándítóak voltak, és a fő gyártók DDR4 chipei továbbra is sebezhetőek ().
A RowHammer sebezhetőség lehetővé teszi az egyes memória bitek tartalmának torzítását azáltal, hogy folyamatosan olvasunk adatokat közeli memóriasejtekből. Mivel a DRAM memória egy kétdimenziós elrendezés, amely minden egyes cellája egy kondenzátorból és tranzisztorból áll, a memória egy adott területének folyamatos olvasása feszültségingadozást és anomáliákat okoz, ami a szomszédos cellák töltésének kis mértékű elvesztését eredményezi. Ha az olvasás intenzitása elég magas, a cella elegendő töltést veszíthet, és a következő regenerálási ciklus nem tudja helyreállítani az eredeti állapotát, ami a cellában tárolt adatok értékének megváltozásához vezet.
A DDR4 chipek ezen hatás elleni blokkolására a TRR (Target Row Refresh) technológiát alkalmazzák, amely a RowHammer támadások során a cellák torzulásának megakadályozására szolgál. A probléma az, hogy nincs egységes megközelítés a TRR megvalósítására, és minden CPU- és memória gyártó saját értelmezését alkalmazza, saját védelmi változataikat alkalmazva, miközben a megvalósítás részleteit nem hozzák nyilvánosságra.
A gyártók által alkalmazott RowHammer blokkolási módszerek vizsgálata lehetővé tette a védelem kikerülésének módjainak könnyű megtalálását. A vizsgálat során kiderült, hogy a gyártók által alkalmazott „ (security by obscurity) elve a TRR megvalósításakor csak a klasszikus támadások elleni védelemben segít, amelyek a cellák töltésének megváltoztatásán manipulálnak egy vagy két szomszédos sorban.
A utility developed by researchers allows checking the susceptibility of chips to multi-faceted RowHammer attack variants, in which the attempt to influence the charge is made simultaneously for several lines of memory cells. Such attacks can bypass the TRR protection implemented by some manufacturers and lead to bit corruption even on new DDR4 memory hardware.
Of the 42 studied DIMM modules, 13 modules were found vulnerable to non-standard RowHammer attack variants, despite declared protection. The problematic modules were produced by SK Hynix, Micron, and Samsung, whose products 95% of the DRAM market.
In addition to DDR4, chips LPDDR4 used in mobile devices were also studied, which turned out to be sensitive to extended RowHammer attack variants. In particular, the memory used in Google Pixel smartphones, Google Pixel 3, LG G7, OnePlus 7, and Samsung Galaxy S10 was affected.
Researchers were able to reproduce several exploitation techniques on the problematic DDR4 chips. For example, using the RowHammer- for PTE (Page Table Entries) required conducting the attack for a period ranging from 2.3 seconds to three hours and fifteen seconds, depending on the tested chips. The attack on the RSA-2048 open key stored in memory took from 74.6 seconds to 39 minutes and 28 seconds. The attack on circumventing permission checks by modifying the sudo process memory took 54 minutes and 16 seconds.
To check the DDR4 memory chips used by users, a utility has been published . To successfully conduct the attack, information is required about the physical address layout used in the memory controller in relation to banks and memory cell rows. An additional utility has been developed for layout determination , which requires root privileges to run. Soon, an application for testing smartphone memory will also be published. опубликовать приложение для тестирования памяти смартфонов.
A cégnek és Ajánlották, hogy a védelem érdekében használjunk hibajavító (ECC) memóriát, Maximum Activate Count (MAC) támogatású memória vezérlőket, és alkalmazzunk megnövelt regenerálási frekvenciát. A kutatók azonban úgy vélik, hogy a már kiadott chipek esetében nincs megoldás az Rowhammer garantált védelmére, és az ECC alkalmazása, valamint a memóriának a regenerálási frekvenciájának növelése nem bizonyult hatékonynak. Például korábban már javasolták a DRAM memória ECC védelem megkerülésére, és bemutatták, hogy lehetséges DRAM támadást végrehajtani , a és JavaScript böngészőben való futtatásával.
Forrás: opennet.ru
