കമ്മാരൻ - DRAM മെമ്മറിയിലും DDR4 ചിപ്പുകളിലും ഒരു പുതിയ ആക്രമണം

ETH സൂറിച്ച്, Vrije Universiteit Amsterdam, Qualcomm എന്നിവിടങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള ഒരു സംഘം ഗവേഷകർ ഒരു പുതിയ RowHammer ആക്രമണ രീതി പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു, അത് ഡൈനാമിക് റാൻഡം ആക്‌സസ് മെമ്മറിയുടെ (DRAM) വ്യക്തിഗത ബിറ്റുകളുടെ ഉള്ളടക്കം മാറ്റാൻ കഴിയും. കമ്മാരൻ എന്ന രഹസ്യനാമമുള്ള ആക്രമണം CVE-2021-42114 എന്ന് തിരിച്ചറിഞ്ഞു. മുമ്പ് അറിയപ്പെട്ടിരുന്ന RowHammer ക്ലാസ് രീതികളിൽ നിന്ന് സംരക്ഷണം സജ്ജീകരിച്ചിട്ടുള്ള പല DDR4 ചിപ്പുകളും പ്രശ്നത്തിന് വിധേയമാണ്. നിങ്ങളുടെ സിസ്റ്റങ്ങളുടെ അപകടസാധ്യത പരിശോധിക്കുന്നതിനുള്ള ഉപകരണങ്ങൾ GitHub-ൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്.

അയൽ മെമ്മറി സെല്ലുകളിൽ നിന്നുള്ള ഡാറ്റ ചാക്രികമായി വായിച്ചുകൊണ്ട് വ്യക്തിഗത മെമ്മറി ബിറ്റുകളുടെ ഉള്ളടക്കങ്ങൾ വളച്ചൊടിക്കാൻ RowHammer ക്ലാസ് ആക്രമണങ്ങൾ നിങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നുവെന്ന് ഓർക്കുക. DRAM മെമ്മറി ഒരു ദ്വിമാന സെല്ലുകളുടെ ഒരു ശ്രേണിയായതിനാൽ, ഓരോന്നും ഒരു കപ്പാസിറ്ററും ട്രാൻസിസ്റ്ററും അടങ്ങുന്നു, ഒരേ മെമ്മറി റീജിയന്റെ തുടർച്ചയായ വായനകൾ വോൾട്ടേജ് ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾക്കും അപാകതകൾക്കും കാരണമാകുന്നു, ഇത് അയൽ സെല്ലുകളിൽ ചാർജിന്റെ ചെറിയ നഷ്ടത്തിന് കാരണമാകുന്നു. വായനാ തീവ്രത ഉയർന്നതാണെങ്കിൽ, അയൽ സെല്ലിന് മതിയായ അളവിൽ ചാർജ് നഷ്ടപ്പെടാം, അടുത്ത പുനരുജ്ജീവന ചക്രത്തിന് അതിന്റെ യഥാർത്ഥ അവസ്ഥ പുനഃസ്ഥാപിക്കാൻ സമയമില്ല, ഇത് സെല്ലിൽ സംഭരിച്ചിരിക്കുന്ന ഡാറ്റയുടെ മൂല്യത്തിൽ മാറ്റത്തിന് ഇടയാക്കും. .

RowHammer-ൽ നിന്ന് പരിരക്ഷിക്കുന്നതിന്, ചിപ്പ് നിർമ്മാതാക്കൾ TRR (ടാർഗെറ്റ് റോ റിഫ്രഷ്) സംവിധാനം നിർദ്ദേശിച്ചു, ഇത് അടുത്തുള്ള വരികളിലെ സെല്ലുകളുടെ അഴിമതിയിൽ നിന്ന് സംരക്ഷിക്കുന്നു, എന്നാൽ സംരക്ഷണം "അവ്യക്തത വഴിയുള്ള സുരക്ഷ" എന്ന തത്വത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതിനാൽ ഇത് പ്രശ്നം പരിഹരിച്ചില്ല. റൂട്ട്, പക്ഷേ അറിയപ്പെടുന്ന പ്രത്യേക കേസുകളിൽ നിന്ന് മാത്രം പരിരക്ഷിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് പരിരക്ഷയെ മറികടക്കാനുള്ള വഴികൾ കണ്ടെത്തുന്നത് എളുപ്പമാക്കി. ഉദാഹരണത്തിന്, മെയ് മാസത്തിൽ, ഗൂഗിൾ ഹാഫ്-ഡബിൾ രീതി നിർദ്ദേശിച്ചു, ഇത് TRR പരിരക്ഷയെ ബാധിക്കില്ല, കാരണം ആക്രമണം ലക്ഷ്യത്തോട് നേരിട്ട് ചേരാത്ത സെല്ലുകളെ ബാധിച്ചു.

കമ്മാരന്റെ പുതിയ രീതി, ചാർജ് ലീക്കേജിന് കാരണമാകുന്നതിന് വ്യത്യസ്ത ആവൃത്തികളിൽ രണ്ടോ അതിലധികമോ അഗ്രെസർ സ്‌ട്രിംഗുകളിലേക്കുള്ള ഏകീകൃതമല്ലാത്ത ആക്‌സസ് അടിസ്ഥാനമാക്കി TRR പരിരക്ഷയെ മറികടക്കാൻ മറ്റൊരു മാർഗം വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു. ചാർജ് ലീക്കേജിലേക്ക് നയിക്കുന്ന മെമ്മറി ആക്‌സസ് പാറ്റേൺ നിർണ്ണയിക്കാൻ, ഒരു പ്രത്യേക ചിപ്പിനായി ആക്രമണ പാരാമീറ്ററുകൾ സ്വയമേവ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്ന ഒരു പ്രത്യേക ഫസ്സർ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്, ഇത് സെൽ ആക്‌സസിന്റെ ക്രമം, തീവ്രത, വ്യവസ്ഥാപിതത എന്നിവ വ്യത്യാസപ്പെടുത്തുന്നു.

ഒരേ സെല്ലുകളെ സ്വാധീനിക്കുന്നതുമായി ബന്ധമില്ലാത്ത അത്തരമൊരു സമീപനം, നിലവിലെ TRR പരിരക്ഷണ രീതികൾ ഫലപ്രദമല്ലാതാക്കുന്നു, ഇത് ഒരു രൂപത്തിലല്ലെങ്കിൽ മറ്റൊരു തരത്തിൽ സെല്ലുകളിലേക്കുള്ള ആവർത്തിച്ചുള്ള കോളുകളുടെ എണ്ണം കണക്കാക്കുകയും ചില മൂല്യങ്ങൾ എത്തുമ്പോൾ റീചാർജ് ചെയ്യാൻ ആരംഭിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അയൽ കോശങ്ങളുടെ. ബ്ലാക്ക്‌സ്മിത്തിൽ, ആക്‌സസ് പാറ്റേൺ ടാർഗെറ്റിന്റെ വിവിധ വശങ്ങളിൽ ഒരേസമയം നിരവധി സെല്ലുകളിൽ വ്യാപിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് ത്രെഷോൾഡ് മൂല്യങ്ങളിൽ എത്താതെ തന്നെ ചാർജ് ചോർച്ച സാധ്യമാക്കുന്നു.

TRR ബൈപാസ് ചെയ്യുന്നതിനുള്ള മുമ്പ് നിർദ്ദേശിച്ച രീതികളേക്കാൾ ഈ രീതി വളരെ ഫലപ്രദമാണ് - സാംസങ്, മൈക്രോൺ, SK ഹൈനിക്സ്, ഒരു അജ്ഞാത നിർമ്മാതാവ് എന്നിവർ അടുത്തിടെ വാങ്ങിയ 40 വ്യത്യസ്ത DDR4 മെമ്മറി ചിപ്പുകളിലും ബിറ്റ് ഡിസ്റ്റോർഷൻ നേടാൻ ഗവേഷകർക്ക് കഴിഞ്ഞു. 4 ചിപ്പുകളിൽ വ്യക്തമാക്കിയിട്ടില്ല). താരതമ്യത്തിനായി, ഇതേ ഗവേഷകർ മുമ്പ് നിർദ്ദേശിച്ച TRRespass രീതി, അക്കാലത്ത് പരീക്ഷിച്ച 13 ചിപ്പുകളിൽ 42 എണ്ണത്തിൽ മാത്രമേ ഫലപ്രദമായിരുന്നുള്ളൂ.

പൊതുവേ, ബ്ലാക്ക്‌സ്മിത്ത് രീതി വിപണിയിലെ എല്ലാ DRAM ചിപ്പുകളിലും 94% ബാധകമാകുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു, എന്നാൽ ചില ചിപ്പുകൾ മറ്റുള്ളവരെ അപേക്ഷിച്ച് കൂടുതൽ ദുർബലവും ആക്രമിക്കാൻ എളുപ്പവുമാണെന്ന് ഗവേഷകർ പറയുന്നു. ചിപ്പുകളിലെ പിശക് തിരുത്തൽ കോഡുകളുടെ (ഇസിസി) ഉപയോഗവും മെമ്മറി പുതുക്കൽ നിരക്ക് ഇരട്ടിയാക്കുന്നതും പൂർണ്ണമായ പരിരക്ഷ നൽകുന്നില്ല, പക്ഷേ പ്രവർത്തനത്തെ സങ്കീർണ്ണമാക്കുന്നു. ഇതിനകം പുറത്തിറങ്ങിയ ചിപ്പുകളിൽ പ്രശ്നം തടയാൻ കഴിയില്ലെന്നത് ശ്രദ്ധേയമാണ്, ഹാർഡ്വെയർ തലത്തിൽ പുതിയ സംരക്ഷണം നടപ്പിലാക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്, അതിനാൽ ആക്രമണം വരും വർഷങ്ങളിൽ പ്രസക്തമായി തുടരും.

മെമ്മറി പേജ് ടേബിളിലെ (പിടിഇ, പേജ് ടേബിൾ എൻട്രി) എൻട്രികളുടെ ഉള്ളടക്കം മാറ്റുന്നതിന് ബ്ലാക്ക്സ്മിത്ത് ഉപയോഗിക്കുന്ന രീതികൾ പ്രായോഗിക ഉദാഹരണങ്ങളിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു, കേർണൽ പ്രത്യേകാവകാശങ്ങൾ നേടുന്നതിന്, ഓപ്പൺഎസ്എസ്എച്ച്-ൽ മെമ്മറിയിൽ സംഭരിച്ചിരിക്കുന്ന RSA-2048 പൊതു കീ കേടാക്കി (നിങ്ങൾക്ക് പബ്ലിക് കീ കൊണ്ടുവരാം ഇരയുടെ VM-ലേക്ക് കണക്റ്റുചെയ്യുന്നതിന് ആക്രമണകാരിയുടെ സ്വകാര്യ കീയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്ന മറ്റൊരാളുടെ വെർച്വൽ മെഷീൻ) റൂട്ട് പ്രത്യേകാവകാശങ്ങൾ നേടുന്നതിന് സുഡോ പ്രക്രിയയുടെ മെമ്മറി പരിഷ്‌ക്കരിച്ച് ക്രെഡൻഷ്യൽ പരിശോധനയെ മറികടക്കുക. ചിപ്പിനെ ആശ്രയിച്ച്, ഒരു ടാർഗെറ്റ് ബിറ്റ് മാറ്റാൻ 3 സെക്കൻഡ് മുതൽ നിരവധി മണിക്കൂർ ആക്രമണ സമയം വരെ എടുക്കും.

കൂടാതെ, Google-നായി Antmicro വികസിപ്പിച്ച RowHammer ക്ലാസ് ആക്രമണങ്ങൾക്കെതിരായ മെമ്മറി പരിരക്ഷണ രീതികൾ പരിശോധിക്കുന്നതിനുള്ള ഓപ്പൺ LiteX Row Hammer Tester ഫ്രെയിംവർക്കിന്റെ പ്രസിദ്ധീകരണം ഞങ്ങൾക്ക് ശ്രദ്ധിക്കാം. മെമ്മറി കൺട്രോളറിന്റെ സ്വാധീനം ഇല്ലാതാക്കുന്നതിനായി DRAM ചിപ്പിലേക്ക് നേരിട്ട് കൈമാറുന്ന കമാൻഡുകൾ പൂർണ്ണമായി നിയന്ത്രിക്കുന്നതിന് FPGA-യുടെ ഉപയോഗത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ് ചട്ടക്കൂട്. FPGA-യുമായുള്ള ആശയവിനിമയത്തിനായി പൈത്തണിലെ ടൂൾകിറ്റ് വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു. FPGA-അടിസ്ഥാനത്തിലുള്ള ഗേറ്റ്‌വേയിൽ പാക്കറ്റ് ഡാറ്റ കൈമാറ്റത്തിനുള്ള ഒരു മൊഡ്യൂൾ (മെമ്മറി ആക്‌സസ് പാറ്റേണുകൾ നിർവചിക്കുന്നു), ഒരു പേലോഡ് എക്‌സിക്യൂട്ടർ, ഒരു LiteDRAM-അധിഷ്ഠിത കൺട്രോളർ (റോ ആക്റ്റിവേഷനും മെമ്മറി അപ്‌ഡേറ്റും ഉൾപ്പെടെ DRAM-ന് ആവശ്യമായ എല്ലാ ലോജിക്കും പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നു), VexRiscv CPU എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. പ്രോജക്റ്റിന്റെ വികസനങ്ങൾ അപ്പാച്ചെ 2.0 ലൈസൻസിന് കീഴിലാണ് വിതരണം ചെയ്യുന്നത്. Lattice ECP5, Xilinx Series 6, 7, UltraScale, UltraScale+ എന്നിവയുൾപ്പെടെ വിവിധ FPGA പ്ലാറ്റ്‌ഫോമുകൾ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു.

അവലംബം: opennet.ru