അധിക പരിരക്ഷ ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും DDR4 മെമ്മറി ചിപ്പുകൾ RowHammer ആക്രമണത്തിന് ഇരയാകുന്നു

Vrije Universityit Amsterdam, ETH സൂറിച്ച്, ക്വാൽകോം എന്നിവിടങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള ഗവേഷകരുടെ ഒരു സംഘം ചെലവഴിച്ചു ആധുനിക DDR4 മെമ്മറി ചിപ്പുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ക്ലാസ് ആക്രമണങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള സംരക്ഷണത്തിന്റെ ഫലപ്രാപ്തിയെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനം റോഹാമർ, ഡൈനാമിക് റാൻഡം ആക്സസ് മെമ്മറിയുടെ (DRAM) വ്യക്തിഗത ബിറ്റുകളുടെ ഉള്ളടക്കം മാറ്റാൻ നിങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു. ഫലങ്ങൾ നിരാശാജനകമായിരുന്നു, പ്രധാന നിർമ്മാതാക്കളിൽ നിന്നുള്ള DDR4 ചിപ്പുകൾ ഇപ്പോഴും തുടരുന്നു അവശേഷിക്കുന്നു ദുർബലമായ (CVE-2020-10255).

അടുത്തടുത്ത മെമ്മറി സെല്ലുകളിൽ നിന്നുള്ള ഡാറ്റ ചാക്രികമായി വായിക്കുന്നതിലൂടെ വ്യക്തിഗത മെമ്മറി ബിറ്റുകളുടെ ഉള്ളടക്കങ്ങൾ കേടാകാൻ RowHammer ദുർബലത അനുവദിക്കുന്നു. 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 ആവശ്യത്തിന് ഉയർന്നതാണെങ്കിൽ, സെല്ലിന് മതിയായ അളവിൽ ചാർജ് നഷ്ടപ്പെടാം, അടുത്ത പുനരുജ്ജീവന ചക്രത്തിന് അതിന്റെ യഥാർത്ഥ അവസ്ഥ പുനഃസ്ഥാപിക്കാൻ സമയമില്ല, ഇത് സെല്ലിൽ സംഭരിച്ചിരിക്കുന്ന ഡാറ്റയുടെ മൂല്യത്തിൽ മാറ്റത്തിന് ഇടയാക്കും. .

ഈ പ്രഭാവം തടയാൻ, ആധുനിക DDR4 ചിപ്പുകൾ TRR (ടാർഗെറ്റ് റോ റിഫ്രഷ്) സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിക്കുന്നു, RowHammer ആക്രമണ സമയത്ത് സെല്ലുകൾ കേടാകുന്നത് തടയാൻ രൂപകൽപ്പന ചെയ്‌തിരിക്കുന്നു. TRR നടപ്പിലാക്കുന്നതിന് ഒരൊറ്റ സമീപനവുമില്ല എന്നതാണ് പ്രശ്നം, ഓരോ സിപിയുവും മെമ്മറി നിർമ്മാതാവും TRR-നെ അതിന്റേതായ രീതിയിൽ വ്യാഖ്യാനിക്കുകയും സ്വന്തം സംരക്ഷണ ഓപ്ഷനുകൾ പ്രയോഗിക്കുകയും നടപ്പിലാക്കൽ വിശദാംശങ്ങൾ വെളിപ്പെടുത്താതിരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
നിർമ്മാതാക്കൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന RowHammer തടയൽ രീതികൾ പഠിക്കുന്നത് പരിരക്ഷയെ മറികടക്കാനുള്ള വഴികൾ കണ്ടെത്തുന്നത് എളുപ്പമാക്കി. പരിശോധനയിൽ, നിർമ്മാതാക്കൾ പ്രയോഗിക്കുന്ന തത്വം "അവ്യക്തതയിലൂടെ സുരക്ഷ (അവ്യക്തത വഴിയുള്ള സുരക്ഷ) TRR നടപ്പിലാക്കുമ്പോൾ, പ്രത്യേക സന്ദർഭങ്ങളിൽ സംരക്ഷണത്തിന് മാത്രമേ സഹായിക്കൂ, ഒന്നോ രണ്ടോ അടുത്ത വരികളിലെ സെല്ലുകളുടെ ചാർജിലെ മാറ്റങ്ങൾ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്ന സാധാരണ ആക്രമണങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു.

ഗവേഷകർ വികസിപ്പിച്ച യൂട്ടിലിറ്റി RowHammer ആക്രമണത്തിന്റെ ബഹുമുഖ വകഭേദങ്ങളിലേക്കുള്ള ചിപ്പുകളുടെ സംവേദനക്ഷമത പരിശോധിക്കുന്നത് സാധ്യമാക്കുന്നു, അതിൽ ഒരേസമയം നിരവധി നിര മെമ്മറി സെല്ലുകൾക്കായി ചാർജിനെ സ്വാധീനിക്കാനുള്ള ശ്രമം നടത്തുന്നു. ഇത്തരം ആക്രമണങ്ങൾ ചില നിർമ്മാതാക്കൾ നടപ്പിലാക്കുന്ന TRR പരിരക്ഷയെ മറികടക്കുകയും DDR4 മെമ്മറിയുള്ള പുതിയ ഹാർഡ്‌വെയറിൽ പോലും മെമ്മറി ബിറ്റ് അഴിമതിയിലേക്ക് നയിക്കുകയും ചെയ്യും.
പ്രഖ്യാപിത പരിരക്ഷ ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, പഠിച്ച 42 DIMM-കളിൽ, 13 മൊഡ്യൂളുകൾ RowHammer ആക്രമണത്തിന്റെ നിലവാരമില്ലാത്ത വകഭേദങ്ങൾക്ക് ഇരയാകുന്നു. പ്രശ്നമുള്ള മൊഡ്യൂളുകൾ നിർമ്മിച്ചത് എസ് കെ ഹൈനിക്സ്, മൈക്രോൺ, സാംസങ് എന്നിവയായിരുന്നു, അവരുടെ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ കവറുകൾ DRAM വിപണിയുടെ 95%.

DDR4 കൂടാതെ, മൊബൈൽ ഉപകരണങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന LPDDR4 ചിപ്പുകളും പഠിച്ചു, ഇത് RowHammer ആക്രമണത്തിന്റെ നൂതന വകഭേദങ്ങളോട് സെൻസിറ്റീവ് ആയി മാറി. പ്രത്യേകിച്ചും, ഗൂഗിൾ പിക്സൽ, ഗൂഗിൾ പിക്സൽ 3, എൽജി ജി7, വൺപ്ലസ് 7, സാംസങ് ഗാലക്സി എസ് 10 എന്നീ സ്മാർട്ട്ഫോണുകളിൽ ഉപയോഗിച്ച മെമ്മറിയെ പ്രശ്നം ബാധിച്ചു.

പ്രശ്‌നകരമായ DDR4 ചിപ്പുകളിൽ നിരവധി ചൂഷണ വിദ്യകൾ പുനർനിർമ്മിക്കാൻ ഗവേഷകർക്ക് കഴിഞ്ഞു. ഉദാഹരണത്തിന്, RowHammer- ഉപയോഗിച്ച്ചൂഷണം ചെയ്യുക PTE-യ്ക്ക് (പേജ് ടേബിൾ എൻട്രികൾ) പരീക്ഷിച്ച ചിപ്പുകളെ ആശ്രയിച്ച് കേർണൽ പ്രിവിലേജ് ലഭിക്കാൻ 2.3 സെക്കൻഡ് മുതൽ മൂന്ന് മണിക്കൂർ പതിനഞ്ച് സെക്കൻഡ് വരെ എടുത്തു. ആക്രമണം മെമ്മറിയിൽ സംഭരിച്ചിരിക്കുന്ന പൊതു കീയുടെ കേടുപാടുകൾക്ക്, RSA-2048 74.6 സെക്കൻഡിൽ നിന്ന് 39 മിനിറ്റ് 28 സെക്കൻഡ് വരെ എടുത്തു. ആക്രമണം സുഡോ പ്രക്രിയയുടെ മെമ്മറി പരിഷ്‌ക്കരണം വഴി ക്രെഡൻഷ്യൽ പരിശോധന മറികടക്കാൻ 54 മിനിറ്റും 16 സെക്കൻഡും എടുത്തു.

ഉപയോക്താക്കൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന DDR4 മെമ്മറി ചിപ്പുകൾ പരിശോധിക്കാൻ ഒരു യൂട്ടിലിറ്റി പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു TRRespass. ഒരു ആക്രമണം വിജയകരമായി നടത്താൻ, ബാങ്കുകളും മെമ്മറി സെല്ലുകളുടെ വരികളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് മെമ്മറി കൺട്രോളറിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഫിസിക്കൽ വിലാസങ്ങളുടെ ലേഔട്ടിനെക്കുറിച്ചുള്ള വിവരങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്. ലേഔട്ട് നിർണ്ണയിക്കാൻ ഒരു യൂട്ടിലിറ്റി അധികമായി വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട് നാടകം, ഇതിന് റൂട്ടായി പ്രവർത്തിക്കേണ്ടതുണ്ട്. സമീപ ഭാവിയിലും ആസൂത്രിതമായ സ്മാർട്ട്ഫോൺ മെമ്മറി പരിശോധിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു ആപ്ലിക്കേഷൻ പ്രസിദ്ധീകരിക്കുക.

കമ്പനികൾ ഇന്റൽ и എഎംഡി സംരക്ഷണത്തിനായി, പിശക് തിരുത്തൽ മെമ്മറി (ഇസിസി), മാക്സിമം ആക്ടിവേറ്റ് കൗണ്ട് (എംഎസി) പിന്തുണയുള്ള മെമ്മറി കൺട്രോളറുകൾ, വർദ്ധിച്ച പുതുക്കൽ നിരക്ക് എന്നിവ ഉപയോഗിക്കാൻ അവർ ഉപദേശിച്ചു. ഇതിനകം പുറത്തിറക്കിയ ചിപ്പുകൾക്ക് റോഹാമറിനെതിരെ ഉറപ്പുനൽകുന്ന പരിരക്ഷയ്ക്ക് ഒരു പരിഹാരവുമില്ലെന്ന് ഗവേഷകർ വിശ്വസിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഇസിസിയുടെ ഉപയോഗവും മെമ്മറി പുനരുജ്ജീവനത്തിന്റെ ആവൃത്തി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതും ഫലപ്രദമല്ലെന്ന് കണ്ടെത്തി. ഉദാഹരണത്തിന്, ഇത് മുമ്പ് നിർദ്ദേശിച്ചതാണ് വഴി ECC പരിരക്ഷയെ മറികടന്ന് DRAM മെമ്മറിയെ ആക്രമിക്കുന്നു, കൂടാതെ DRAM-നെ ആക്രമിക്കാനുള്ള സാധ്യതയും കാണിക്കുന്നു ലോക്കൽ ഏരിയ നെറ്റ്വർക്ക്മുതൽ അതിഥി സംവിധാനം и സഹായത്തോടെ ബ്രൗസറിൽ JavaScript പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നു.

അവലംബം: opennet.ru